Шпоры по физике 2 (стр. 3 из 7)
.Закон Стефана-Больцмана. Законы Вина.
Закон Стефана-Больцмана : энергетическая светимость абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры. Закон смещения Вина - при повышении температуры тела максимум испускательной способности абсол. черного тела смещается в сторону меньших длин волн - Y = b/T, где Y - длина волны, а b=0.029 м*К - постоянная Вина
.
Вывод формулы Планка по Эйнштейну.
В качестве теоретической модели абсолютно черного тела можно взять бесконечную систему гармонических осцилляторов со всевозможными общими частотами. Каждый из таких осцилляторов соответствует монохроматической компоненте черного излучения. Правильное выражение для средней энергии осциллятора удалось найти Планку путем введения квантовой гипотезы, совершенно чуждой классической физике - энергия осциллятора может принимать лишь определенные дискретные зачения, равные целому числу элементарных порций энергии - квантов энергии. Квант энергии ревен : Ео = hf, f - частота света, h - постоянная планка.
 |
Опыт Боте.
Тонкая металлическая фольга помещалась между двумя газоразрядными счетчиками. Фольга освещалас слабым пучком рентгеновских лучей, под действием к-рых она сама становилась источником рентгеновских лучей(явление рентгеновской флуорисценции). Вследствие малой интенсивности первичного пучка кол-во квантов, испускаемых фольгой было невелико. При попадании на счетчик вторичных рентгеновских лучей с фольги, он срабатывал и приводил в действие особый механизм, делавший отметку на движущейся ленте. Если бы излучаемая энергия распространялась равномерно во все стороны, как это следует из волновых представлений, оба счетчика должны были бы срабатывать одновременно и отметки на ленте приходились бы одна против другойю В действительности наблюдалось совершенно беспорядочное расположение отметок, это можно объяснить только тем, что в отдельных процессах испускания возникают световые частицы, летящие то в одном, то в другом направлениях - фотоны.
Интерференция света
Согласно представлениям волновой теории , свет-это эл. магн. волна с дл. волн=380-780нм.
В большинстве опт. явлений имеет значение только эл. сост. эл.магн. волны, поэтому E(напряжение) – световой вектор
E=Emcos(w0-kx+φ0); I=I1+I2+2√I1I2 cos ∆φ.
1)max: ∆φ=+-2Пk, k=0,1,2,3,…
L1
S1 L=ln-опт. длинаP хода луча
S2 l2 ∆max=2k*λ/2
2) min; ∆φ=+-(2k-1)П∆min=(2k-1)* λ/2
Элементарные частицы
Это частицы, нах-ся на самом глубоком уровне строения системы. К настоящему моменту =450. Многие из них- составные. Неделимые частицы – фундаментальные. Почти у всех частиц- античастицы.(отл. знаком к-либо из характер.). При взаимодействии частицы со своей анти…происходит аннигиляция(«уничтожение» частиц с обр. одного или неск. γ-квантов.
Элемент классиф. по массе покоя: 1гр.: фотоны(γ)
(m0=0). 2гр. :лептоны 3гр..мезоны (пионы,хаоны(К), мезон(ή). 4гр. Барионы(протон, нейтрон, гиперон, гинерон, ).
3+4гр. – адроны (участв. в сильном взаимод.)
По совр. представл. Адроны состоят из кварков .
Кварки обл. дробным эл. зарядом. Не существ. в своб. сост. Всегда соед. м/д собой. Это-конфаймент. 6 кварков: U(up), d(down), c(charm), S(strange), b(beauty), t(top, true).
Совокупность хар-к кварка – аромат.
Виды радиоактивности.
1) Деление тяж. ядер 2) одно-и двупротонная (исрускание 1 или 2 протон ядром) 3) Альфа-распадом наз. самопроизв. распад ядра (X) на альфа-частицу (ядро атома гелия 2He4) и ядро продукт (Y) по след. схеме” ZXA=2He4+Z-2YA-4, a-лучи обл. наим. проник. способн. 4) Бета-распад-явление эл. b-распада предст. собой превр. атомн. ядра (Х) путем испуск. эл. (е) по схеме: ZXA=-1e0+Z+1YA, проник. спос. b-част. (эл.)выше, чем а-частиц. 5) Гамма-лучи-это жесткое электромагн. излуч оч. выс. частоты. Из-за выс. частоты у g-лучей сильно выраж. квант. св-ва, и они ведут себя как поток частиц-g-квантов: g-лучи обл. наиб. проник. способн..
Периодическая система Д. И. Менделеева.
В основе положено неск. принципов, один из кот. Признак неразличимости тождественных частиц.
Частицы с целым спином подчиняются квантовой статистике Б озе-Эйнштейна. Частицы с полуцелым спином подчин. квантовой статистике Ферми, Дирона, и наз-ся фермионами .
Принцип запрета Паули: В одном атоме не могут нах-ся 2 фермиона с одинак. набором квант. чисел
Z(n, l, ml, ms)=1 или 0.
Совокупность электронов с одинак. «n» обр. электронную оболочку (слой). Совокупность электронов с одинак. «n» и «l» обр. электронную подоболочку( подслой).
При застраивании эл.оболочек должен выполн. принц. наименьшей энергии. Электрон занимает такое вакан. место , в к-ом его энергия будет наименьшей.
При построении переод. системы, элементы располагают в порядке возрастания заряда ядра. При этом № элемента указывает на число Протов и число в нейтральном атоме. Правило отбора: В атоме возможны только такие эл. переходы, при к-ых орб. квант. число изм. на 1, а магн. орб. или не изм. или также на 1.
Интерференция световых волн
Условия усиления и ослабления света.
Интерференция - устойчивое перераспределение интенсивности света при наложении когерентных волн.
.Интерференция Юнга. Зеркала и бипризма Френеля.
Юнг вырезал две дырки в светонепроницаемой пластине и наблюдал интерференцию от одного источника. (очень похоже на увеличенную дифракционную решетку). Бипризма состоит из двух одинаковых трехгранных призм, сложенных основаниями и изготовленных как одно целое. Преломляющие углы при верхней и нижних вершинах бипризмы очень малы. Свет от источника S преломляется в бипризме и распространяется за ней в виде двух систем волн, соответствующих когерентеым мнимым источникам света S1 и S2. Интерференция этих волн наблюдается в области их перекрытия на экране Э.
Методы получения интерфереционных картин
Метод Юнга, Зеркало Френеля, Бимпризма Френеля, Зеркало Ллойда, Билинза Бийе.
 |
b=λl/d- ширина интер. полосы.
Принцип Гюйгенса-Френеля.
Принцип Гюйгенса - все точки поверхности, через котрорые проходит фронт волны в некоторый момент времени t, следует рассматривать как источники вторичных волн, а искомое положение фронта в момент времени t+dt совпадает с поверхностью, огибающей все вторичные волны. При этом считается, что в однородной среде вторичные волны излучаются только вперед, т.е. в направлениях, составляющих острые углы с внешней нормалью к фронту волны. Принцип Гюйгенса является чисто геометрическим. Он не указывает способа расчета амплитуды волны. Поэтому принцип Гюйгенса недостаточен для расчета закономерностей распространения световых волн. Приближенный метод решения этой задачи, являющийся развитием принципа Гюйгенса на Основе предложенной Френелем идеи о когерентности вторичных волн и их интерференции при наложении, называется принципом Гюйгенса-Френеля. Этот принцип можно выразить так : 1. при расчете световых колебаний источник можно заменить эквивалентной ему системой вторичных источников - малых участков dS любой замкнутой вспомагательной поверхности S, проведенной так, чтобы она охватывала источник. 2. Вторичные источники когерентны между собой и поэтому возбуждаемые ими волны интерферируют при наложении.
 |
Применение поляризации.
Для телеуправления затемнения стекол в навороченых тачках и президентских дачах.
Виды излучения. Характеристики теплового излучения. Абсолютно черное тело.
Излучения - в зависимости от длины волны - Радиоволны, Оптическое излучение, инфракрасное излучение, видимое излучение, ультрафиолетовое, рентгеновсое и гамма излучение. Электромагнитное излучение, испускаемое в-вом и возникающее за счет его внутренней энергии называется тепловым. Оно зависит только от температуры и оптических св-в излучающего тела. Тепловое излучение - единственное, которое может находится в термодинамическом равновесии с веществом. Абсолютно черное тело - тело, которое полностью поглощает все падающее на него излучение независимо от направления падающего излучения, его спектрального состава и поляризации, ничего не отражая и не пропуская. Моделью может служить почти замкнутая полость (сфера) с небольшим отверстием. Это отверстие - а.ч.т.