Шпоры (521501), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Закон Малюса – интенсивность прошедшего света прямо пропорциональна .

15.Тепловое излучение. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа. Закон Стефана Больцмана.

Тела, нагретые до достаточно высоких температур, светятся. Свечение тел, обусловленное нагреванием, называется тепловым (температурным) излучением.

Способность тел поглощать падающее на них излучение характеризуется спектральной поглощательной способностью – показывает, какая доля энергии, приносимой за единицу времени на единицу площади поверхности тела светом поглощается телом.Тело, способное поглощать полностью при любой температуре все падающее на него излучение любой частоты, называется – абсолютно черным.

Спектральная плотность энергетической светимости – Излучательность, отнесенная к единичному интервалу длин волн .Излучательность – мощность излучения с единицы площади поверхности во всем интервале длин волн

16.Распределение энергии в спектре абсолютно черного тела. Закон смещения Вина.

- спектральная плотность энергетической светимости черного тела. - спектральная поглощательная способность, - универсальная функция Кирхгофа. При =1 (для черного тела), следовательно - = при той же температуре и частоте.

Закон смещения Вина , - температура, - постоянная Вина ( м*К). Объясняет, почему при понижении температуры нагретых тел в их спектре все сильнее преобладает длинноволновое излучение (например – переход белого каления в красное при остывании металла).

17.Квантовая гипотеза Планка. Формула Планка.

Квантовая гипотеза Планка – свет излучает энергию не непрерывно, а определенными порциями – квантами, причем энергия пропорциональна частоте колебания.

Формула Планка - , где Дж*с – постоянная Планка.

18.Внешний фотоэффект. Законы внешнего фотоэффекта.

Внешний фотоэффект – испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения.

Законы внешнего фотоэффекта:

1)При фиксированной частоте падающего света число фотоэлектронов, вырываемых из катода в единицу времени пропорциональна интенсивности света.

2)Максимальная начальная скорость фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а определяется только его частотой.

3)Для каждого вещества существует «красная граница» фотоэффекта, т.е. – минимальная частота света, при которой интенсивности фотоэффекта не вызывает.

19.Фотоны. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

Фотоны – кванты электромагнитного излучения, движущиеся со скоростью света.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта - , где - - работа выхода, - кинетическая энергия фотоэлектрона.

20.Энергия, масса и импульс фотона. Диалектическое единство волновых и корпускулярных свойств электромагнитного излучения.

Энергия фотона - , масса - , импульс - .

Диалектическое единство волновых и корпускулярных свойств электромагнитного излучения – заключается в единстве, объединяющее взаимоисключающие свойства – непрерывных (волны) и дискретных (фотоны), которые взаимно дополняют друг друга. Основные уравнения, связывающие эти свойства - , .

Волновые свойства проявляются в интерференции, дифракции, поляризации, а корпускулярные – в процессах взаимодействия с веществом.

21.Модели атома. Модель атома Бора. Несостоятельность классической теории атома.

Модель атома Томпсона – атом представляет собой непрерывно заряженный положительным зарядом шар, малого радиуса, внутри которого около своих положений колеблются электроны

Модель атома Резерфорда (планетарная) – согласно этой модели, вокруг положительного ядра по замкнутым орбитам движутся электроны, образуя электронную оболочку атома.

Модель атома Бора – выражается в 2 постулатах Бора,

1 – в атоме существуют стационарные состояния, в которых он не излучает энергии.

2 – при переходе электрона с одной стационарной орбиты на другую излучается один фотон с энергией - , где и - соответственно энергии стационарных состояний атома до и после излучения.

22.Дифракция электронов и нейтронов. Формула де Бройля. Корпускулярно-волновой дуализм свойств вещества.

Дифракция электронов – пучок электронов, рассеивающийся от естественной дифракционной решетки – кристалла никеля – дает отчетливую дифракционную картину. Волновые свойства присущи не только потоку большой совокупности электронов, но и каждому электрону в отдельности. Доказано В.А. Фабрикантом, он показал, что дифракционная картина не изменяется даже в случае слабого электронного пучка, когда каждый электрон проходит через прибор независимо от других.

Волновые свойства частиц не являются свойством их коллектива, а присущи каждой частице в отдельности. Также это явление было обнаружено и для нейтронов.

Формула де Бройля - , где - постоянная Планка, - импульс

При распространении света проявляются его волновые свойства (интерференция, дифракция, поляризация), а при взаимодействии с веществом – корпускулярные (фотоэффект). Эта двойственная природа света получила название корпускулярно-волнового дуализма.

23.Волновые свойства микрочастиц. Соотношение неопределенностей.

Волновые свойства микрочастиц – каждый отдельный электрон обладает волновыми свойствами, движущаяся микрочастица ведет себя подобно волне. Для любых волн наблюдаются явления интерференции и дифракции – следовательно – и для микрочастиц.

Соотношение неопределенностей – микрочастица не может иметь одновременно и определенную координату (x,y,z) и определенную соответствующую проекцию импульса ( ), невозможность одновременно измерить координату и импульс микрообъекта. .

24.Волновая функция и ее статистический смысл. Уравнение Шредингера для стационарных состояний.

Волновая функция – вероятность обнаружения микрочастицы в различных точках пространства – отрицательна, по волновому закону меняется не сама вероятность, а величина, названная – волновой функцией ( ).

Статистический смысл – частицы попадают в те места, где интенсивность волн де Бройля наибольшая.

Уравнение Шредингера для стационарных состояний - , где - полная энергия частицы, - потенциальная энергия.

25.Атом водорода. Главное, орбитальное и магнитное квантовые числа. Спин электрона.

Атом водорода – решение задачи об энергетических уровнях электрона для атома водорода (а также – иона гелия, двукратно ионизированного лития и др.) сводится к задаче о движении электрона в кулоновском поле ядра. Потенциальная энергия взаимодействия электрона с ядром , где , - расстояние между электроном и ядром.

Первый Боровский радиус - .

Главное квантовое число (n) – определяет энергетические уровни электрона в атоме и может принимать любые целочисленные значения, (n=1, 2, 3, 4, 5.....)

Орбитальное квантовое число (l) – определяет момент импульса электрона в атоме. (l=0, 1,....., (n-1))

Магнитное квантовое число – определяет проекцию момента импульса электрона на заданное направление. (m=0, +-1, +-2, ....., +-l).

Спин электрона – квантовая величина, внутренне неотъемлемое свойство электрона, подобное его массе, заряду.

Электрон обладает собственным неуничтожимым механическим моментом импульса, не связанным с движением электрона в пространстве – спином.

26.Принцип неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны. Принцип Паули.

Принцип неразличимости тождественных частиц – невозможно экспериментально различить тождественные частицы. Чтобы различить частицы необходимо знать импульс и положение в пространстве в определенный промежуток времени, что противоречит соотношение неопределенности.

Фермионы – частицы с полуцелым спином (электроны, нейтроны, протоны), описывающиеся антисимметричными волновыми функциями и подчиняются статистике Ферми-Дирака.

Бозоны – частицы, которые описываются симметричными волновыми функциями, и подчиняются статистике Бозе-Эйнштейна. (целый спин).

Принцип Паули – в системе одинаковых фермионов любые два из них не могут одновременно находиться в одном и том же состоянии.

27.Поглощение света. Спонтанное и вынужденное излучение. Лазеры.

Поглощение света – если атом находится в состоянии 1 (с дискретным значением энергии ), то под действием внешнего излучения может осуществиться вынужденный переход в возбужденное состояние, приводящий к поглощению излучения.

Спонтанное излучение – процесс испускания фотона возбужденным атомом без каких-либо внешних воздействий.

Вынужденное излучение – если на атом, находящийся в возбужденном состоянии 3, действует внешнее излучение с частотой, удовлетворяющее условию , то возникает вынужденный переход в основное состояние 1 с излучением той же энергии .

Лазеры – усиление света с помощью вынужденного излучения. (твердотельные, газовые, полупроводниковые и жидкостные). Режим генерации – непрерывный или импульсный. Состоит из 3 компонентов – активная среда, система накачки, оптический резонатор.

Свойства лазера – 1 – временная и пространственная когерентность, 2 – строгая монохроматичность, 3 – большая плотность потока энергии, 4 – малое угловое расхождение.

28.Состав атомного ядра. Нуклоны. Заряд, размер и масса атомного ядра.

Нуклоны – протоны и нейтроны, общее число нуклонов в атомном ядре называется массовым числом A. Радиус ядра - , где м.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)