30 (Билеты по теории)

Билет №30

2) Дифракция Фраунгофера на одной щели. Распределение интенсивности света при дифракции на щели. Влияние ширины щели на дифракционную картину.

     Дифракция Фраунтгофера это дифракция в параллельных лучах.В случае дифракции в параллельных лучах амплитуда вторичных волн одинакова для любого элемента, не зависит от расстояния до точки наблюдения, и коэффициент пропорциональности С(ϕ) = 1. Это означает что результирующую амплитуду световых колебаний в точке наблюдения для случая дифракции Фраунгофера можно записать в виде:

Интенсивность:

График распределения интенсивности Iϕ в зависимости от sinϕ имеет вид:

Дифракционная картина четче когда

размеры щели сопоставимы с длинной волны.

3) Квантовые свойства света. Эффект Комптона и его теория. Законы сохранения импульса и энергии в эффекте Комптона.

     В рамках квантовой теории свет представляет собой поток дискретных частиц,названных фотонами. Среди разнообразных явлений, в которых проявляются квантовые свойства света, одно из самых важных мест занимает фотоэлектрический эффект. Различают два вида фотоэлектрического эффекта ? внешний и внутренний. Внешним фотоэффектом называется испускание электронов веществом при облучении его электромагнитным излучением. При внутреннем фотоэффекте оптически возбужденные электроны остаются внутри освещаемого  вещества, не нарушая его электрическую нейтральность.Согласно Эйнштейну, свет частотой v не только испускается отдельными квантами, но также в виде  квантов (фотонов) распространяется в пространстве и поглощается веществом. Фотоэффект же возникает в результате неупругого столкновения фотона с электроном в материале катода. При таком столкновении фотон поглощается, а его энергия передается электрону. Эффект Комптона состоит в увеличении длины волны коротковолнового (рентгеновского и гамма-) излучения, происходящем при его рассеянии легкими атомами (вернее, электронами, входящими в состав легких атомов). Теория эффекта Комптнона. Эффект Комптона можно объяснить, рассматривая его как процесс  упругого столкновения рентгеновских фотонов с веществом. При этом необходимо использовать  тот факт, что в опытах Комптона все легкие атомы ведут себя одинаково. Это позволяет сделать  предположение, что процесс рассеяния сводится к упругому столкновению фотона с электронами  атома. Поскольку в легких атомах связь электрона с ядром слаба, то в первом приближении  можно рассматривать рассеяние фотонов на практически свободных электронах. При  взаимодействии фотона и электрона должны выполняться законы сохранения импульса и энергии