Студенческий документ № 00113474 из БГТУ «Военмех»

Пользователь чт, 04.07.2013 02:13

Абсолютно чёрное тело - физическая идеализация, применяемая в термодинамике, тело, поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах и ничего не отражающее. Несмотря на название, абсолютно чёрное тело само может испускать электромагнитное излучение любой частоты и визуально иметь цвет. Спектр излучения абсолютно чёрного тела определяется только его температурой.

Закон Рэлея - Джинса Эта формула предполагает квадратичное возрастание спектральной плотности излучения в зависимости от его частоты. На практике такой закон означал бы невозможность термодинамического равновесия междувеществом и излучением, поскольку согласно ему вся тепловая энергия должна была бы перейти в энергию излучения коротковолновой области спектра. Такое гипотетическое явление было названо ультрафиолетовой катастрофой.

Тем не менее закон излучения Рэлея - Джинса справедлив для длинноволновой области спектра и адекватно описывает характер излучения. Объяснить факт такого соответствия можно лишь при использовании квантово-механического подхода, согласно которому излучение происходит дискретно. Исходя из квантовых законов можно получить формулу Планка, которая будет совпадать с формулой Рэлея - Джинса при .

Закон Планка Интенсивность излучения абсолютно чёрного тела в зависимости от температуры и частоты определяется законом Планка: где - мощность излучения на единицу площади излучающей поверхности в единичном интервале частот в перпендикулярном направлении на единицу телесного угла (размерность в СИ: Дж·с?1·м?2·Гц?1·ср?1).

Эквивалентно, где - мощность излучения на единицу площади излучающей поверхности в единичном интервале длин волн в перпендикулярном направлении на единицу телесного угла (размерность в СИ: Дж·с?1·м?2·м?1·ср?1).

Фото?н (от дргреч. ???,род. пад. ?????, "свет") -элементарная частица, квантэлектромагнитного излучения(в узком смысле - света). Это безмассовая частица, способная существовать только двигаясь соскоростью света.Электрический заряд фотона также равен нулю. Фотон может находиться только в двух спиновых состояниях с проекцией спина на направление движения (спиральностью) ±1. Этому свойству в классической электродинамикесоответствует круговая правая и левая поляризация электромагнитной волны. Фотону как квантовой частице свойствененкорпускулярно-волновой дуализм, он проявляет одновременно свойства частицы и волны. В физике фотоны обозначаются буквой?. С точки зренияСтандартной модели фотон является калибровочным бозоном.

Фотоэффе?кт - это испусканиеэлектронов веществом под действиемсвета (и, вообще говоря, любогоэлектромагнитного излучения). В конденсированных веществах(твёрдых и жидких) выделяют внешний и внутренний фотоэффект.

Схема эксперимента по исследованию фотоэффекта. Из света берётся узкий диапазон частот и направляется на катод внутри вакуумного прибора. Напряжением между катодом и анодом устанавливается энергетический порог между ними. По току судят о достижении электронами анода.

где ? - т. н. работа выхода (минимальная энергия, необходимая для удаления электрона из вещества), - максимальная кинетическая энергия вылетающего электрона, - частота падающего фотона с энергией , h - постоянная Планка. Из этой формулы следует существование красной границы фотоэффекта, то есть существование наименьшей частоты ()

"Красная" грани?ца фотоэффе?кта - минимальнаячастота или максимальнаядлина волны света, при которой еще возможен внешний фотоэффект, то есть начальная кинетическая энергия фотоэлектронов больше нуля. Частота зависит только отработы выхода электрона:

где - работа выхода для конкретного фотокатода, h -постоянная Планка, а с - скорость света . Работа выхода зависит от материала фотокатода и состояния его поверхности. Интерференция волн - взаимное увеличение или уменьшение результирующейамплитуды двух или несколькихкогерентных волн, одновременно распространяющихся в пространстве.[1] Сопровождается чередованием максимумов (пучностей) и минимумов (узлов) интенсивности в пространстве.

Модель атома Томсона Атом по Томсону состоит из электронов, помещённых в положительно заряженный "суп", компенсирующий отрицательные заряды электронов, подобно отрицательно заряженным "изюминкам" в положительно заряженном "пудинге". Электроны, как предполагалось, были распределены по всему атому. Было несколько вариантов возможного расположения электронов внутри атома, в частности вращающиеся кольца электронов. В некоторых вариантах модели вместо "супа" предлагалось "облако" положительного заряда.

Скачать файлы