Шпоры по физике 2 (стр. 1 из 7)

Рентгеновское излучение.-коротковолновое эл/магн. изл. (λ=10^-8-10^-12м).КПД не превышает 3%.2 вида рентгеновского спектра:1) Сплошные(тормозные) спектры:Возникают за счёт резкого торможения е^- антикатод.U₁<U₂<U₃. hν=eU. hc/λ_MIN=eU, λ_MIN=hc/eU. (коротковолновая граница сплошного рент. изл..2) Линейчатые(характеристические спектры):Одинаковы для данного хим. элемента; независимо от того, в какие соединения он входит. Это связано с тем, что происходит во внутренней оболочке атома. Рентг. спектры состоят из разных серий (K,LM…). В серию объед. переходы на подуровни одной и той же оболочки. Отдельные линии в каждой серии обозначаются нижними греческими индексами.Внешняя граница выбивает электрон из «К» оболоч. освободившееся место занимает электрон из «L» и ...З-н Мозли: Квадратный корень из частоты рентген. изл. прямопропорц. порядковому № хим. элемента

а=const, z-пор.№Закон позволяет с помощью рент. изл. определить № данного элемента(для ядерной ф-ии).

Квантовые генераторыИзлучение кваната эл/магн. энергии , происходящее без внешних воздействий – спантанное.Излучение кванта, происходящее под действием внешнего излучения – вынужденное.Св-ва вынужденного изл: 1)совпадает по направлен. с вынуждающим 2) явл. когерентным 3) обладает малой расходимостью 4) обладает большой мощностью (использование лазера).1960г. – рубиновый лазер.(работает в имп. режиме).Для создания вынужденного изл. надо, чтобы часть атомов нах-сь в возб. сост. Такое сост. в-ва – инверсная заселённость энерг. уровней. Это сост. достиг. методом лазерной накачки.Более простым и экономияным – полупров. лазер.

Угловое распределение плотности и боровские орбиты водородоподобных атомов.

S- орбиталь; m=0

p- орбиталь ; l=1 m=1, m=0и m=-1

d- орбитали:

-потенциальная энергия взаим. атома с внешн. магн. полем. Т.к. «М» квантуется, то квантуется и U, значит энерг. ур-ни во внешнем поле будут расщепляться на мультиплеты. Расщепление на подуровни в магн. поле- эффект Зеемана. Расщепление в эл.- ШтаркаОпыт Штерна, Герлаха: в опытах испльз. атомы в S сост. Взамод. С магн. полем должно было отсутствовать , но пучок расщ. на 2 части. Электрон обл. собств. магн. моментом и связанным с ним собств. мех. моментом.(спином).Модуль собств. спина-

Дисперсия света. Отличие дисперсионного и дифракционного спектров. Дисперсией света называется зависимость фазовой скорости света в среде от его частоты. Эта зависимость легко обнаруживается, например при прохождении пучка белого цвета через призму. На экране, установленном за призмой, наблюдается радужная полоска, которая называется призматическим или дисперсионным спектром. Зависимость показателя преломления среды от частоты света нелинейная и немонотонная. Области значений, в которых с ростом частоты увеличивается также показатель преломления, соответсвуют нормальной дисперсии света (если наоборот - дисперсия аномальная).

Дифракция рентгеновских лучей. Дифракцию рентгеновских лучей на кристаллах можно истолковать как результат интерференции рентгеновского излучения, зеркально отражающегося от систем параллельных плоскостей, которые проходят через узлы кристаллической решетки. Эти плоскости называются сетчатыми, или атомными, плоскостями кристалла(в кристалле дифракция объемная - т.е. трехмерная). Расстояние между двумя соседними сетчатыми плоскостями наз. межплоскостным расстоянием, а угол между падающим лучом и сетчатой плоскостью - углом скольжения.

Закон Брюстера. Получение поляризованных лучей. Закон Брюстера : отраженный свет полностью линейно поляризован при угле падения i=iБр, удовлетворяющего условию tg(iБр) = n, где n - относительный показатель преломления отражающей свет среды.

Эффект Керра. Оптически активные среды. Оптически изотропное прозрачное тело становится анизотропным( т.е. показатель преломления зависит от направления волны), если его подвергуть механической деформации. Эффектом Керра называется возникновение оптической анизотропии у прозрачного изотропного твердого, жидкого или газообразного диэлектрика при помещении его во внешнее электрич. поле. Под действием однородного эл. поля диэлектрик поляризуется и приобретает отические св-ва одноосного кристалла, оптическая ось к-рого совпадает по направлению с вектором Е напряженности поля.

Рассеяние света. Рассеянием света наз. явление преобразования света веществом, сопровождающееся изменением направления распространения света и проявляющееся как несобственное свечение тела. Это свечение обусловлено вынужденными колебаниями электронов в атомах рассеивающей среды под действием падающего света. Рассеяние света происходит в оптически неоднородной среде, показатель преломления к-рой нерегулярно изменяется от точки к точки вследствие флуктуаций плотности среды (молекулярное или рэлеевское рассеяние) либо за счет присутствия в среде инородных малых частиц (рассеяние света в мутной среде).

Формула Релея-Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа. Формула Рэлея-Джинса согласовалась с экспериментальными данными только в области малых частот. Кроме того из нее следовал абсурдный вывод о том, что при любой температуре энергитическая светимость абс. черн. тела и объемная плотность энергии равновесного излучения бесконечно велики. Этот результат к которому пришла классическая физика в задаче о спектральном распределении равновесного излучения, получил образное название "Ультрафиолетовая катастрофа".

Эффект Комптона. Эффектом комптона наз. изменение длины волны рентгеновского излучения при его рассеянии веществом, содержащим легкие атомы. Эффект Комптона не удается объяснить на основе классической волновой теории света. Согласно квантовой теории, эффект Комптона является результатом упругого столкновения рентгеновского фотона со свободным или почти свободным электроном(с малой связью с ядром). При этом фотон передает электрону часть своей энергии и часть своего импульса в соответствиями с законами сохранения энергии и импульса. Если эл-н сильно связан с атомом, то при рассеянии на нем фотона последний передает энергию и импульс не электрону, а атому в целом.

Виды спектров. Формула Бальмера. Совокупность частот, к-рые содержатся в излучении какого-либо в-ва, называется спектром испускания (Эмиссионым спектром) этого в-ва, а поглощаемых - спектром поглощения (адсорбционным спектром). 2. Светящиеся газы в атомном состоянии создают линейчатые спектры испускания, состоящие из отдельных узких спектральных линий. 3. Излучающие молекулы создают полосатые спектры испускания, в к-рых множество тесно расположенных спектральных линий образуют группы - полосы, разделенные темными промежутками. 4. Ракаленные твердые тела и жидкости создают непрерывный спектр испускания. Обращение спектральных линий испускания и поглощения : атомы данного хим. элемента поглощают те спектральные линии(частоты), к-рые они сами испускают. Формула Бальмера - It'ssoeasy

Уравнение Шредингера. Физический смысл пси-функции. Положение частицы в пространстве в данный момент времени определяется в квантовой механике заданием волновой функции (пси-функции). Волновая ф-я является основной характеристикой состояния микрообъектов (атомов, молекул и т.д.). Квадрат пси-функции есть плотность вероятности и задает вероятность пребывания частици в данной точке пространства. Уравнением Шредингера назыв. основное диффер. уравнение относительно волновой ф-ции. Оно определяет пси-функцию для микрочастиц, движущихся в силовом поле с потенциальной энергией U, со скоростью v<<c.

Решение уравнения Шредингера для свободной частицы.

Стандартные условия для стационарного уравнения Шредингера для энергии и моментов.

В случае, когда пси-функция не зависит от времени, она удовлетворяет стационарному уравнению Шредингера. Пси-функции удовлетворяющие этому уравнению Шредингера наз. собственными ф-ями. Они существуют лишь при определенных значениях енергии(собственные значения энергии). Совокупность собственных значений энергий образует энергетический спектр частицы.

Двойственность свойств микрочастиц.

По гипотезе де Бройля микрочастицы обладают двойственной природой. Они проявляют как волновые (дифракция, отражение, преломление, интерференция) св-ва, так и курпускулярные (фотоэффект, эффект Комптона, излучение тел)

Принцип неопределенности Гейзенберга.

Утверждение о том, что произведение неопределенностей значений двух сопряженных переменных не может быть по порядку величины меньше постоянной Планка, называется принципом неопределенности Гейзенберга. Соотношения неопределенностей накладывабт в квантовой механикеопределенные ограничения на возможности описания движения частицы по некоторой траэктории. Нельзя со 100 % точностью определить местоположение частицы. Частица не локализуется в пространстве.

Пространственная и временная когерентность