Геометрическая оптика

6–32

 

Волновая теория света на основании уравнений Максвелла приходит к такому же выражению.

Давление света в волновой теории объясняется_r

 

тем, что под действием электрического поля E электромагнитной волны электроны в металле _rбудут

двигаться в направлении _r(обозначенном υ

рисунке) противоположном E. Магнитное поле

 

электромагнитной волны действует на движущиеся электроны с силой Лоренца в направлении (по правилу левой руки) перпендикулярном поверхности

 

металла. Таким образом, электромагнитная волна оказывает на поверхность металла давление.

 

Эффект Комптона.

 

Корпускулярные свойства света отчетливо проявляются в эффектеКомптона — упругом рассеянии коротковолнового электромагнитногоизлучения (рентгеновского и γ -излучений) на свободных (или слабосвязанных)

 

электронах вещества, сопровождающееся увеличением длины волны. Это увеличение

∆ λ = λ ′ − λ не зависит от длины волны λ падающего излучения и природы рассеивающего вещества, а определяется только углом рассеяния θ:

		∆ λ = λ ′ − λ = 2 λ	sin 2 θ
					C
где λ ′	— длина волны рассеянного излучения, λC
— комптоновская
длина волны. При рассеянии на электроне:	λeC =	h		= 2,43⋅10−12 м.
mec
Фотон	(с энергией εγ = hν и импульсом pγ	= hν c), столкнувшись с

электроном (энергия покоя W ₀ = m_ec ², m_e — масса покоя электрона), передает ему часть своей энергии и импульса и изменяет направление движение

(рассеивается). В процессе этого упругого столкновения выполняются законы

сохранения

энергии W 0 + εγ

= W + εγ ′

и импульса

p r γ = p r e + p r γ ′, где

W =

pec 2 + me 2 c 4

— релятивистская энергия электрона после столкновения,

Таким образом mec 2 + hν =

pec 2 + me 2 c 4

+ hν ′,

c 2)cos θ. Отсюда

pe 2

= pγ 2 + pγ ′2 − pγ pγ ′ cos θ = (hν c)2 + (hν ′ c)2 − 2(h 2

mec

(ν

′

= hνν

′

cos θ. С учетом ν = c λ

, получим ∆ λ = 2 λC sin

(θ 2).

− ν)

Эффект Комптона не может наблюдаться в видимой области спектра,

 

поскольку энергия фотона видимого света сравнима с энергией связи электрона с атомом, при этом даже внешний электрон атома нельзя считать свободным.

 

Эффект Комптона, излучение черного тела и фотоэффект служат доказательством квантовых (корпускулярных)

 

представлений о свете как о потоке фотонов.

ОПТИКА

 

 

 

А.Н.Огурцов

 

ЛЕКЦИИ ПО ФИЗИКЕ

 

ОПТИКА

 

А.Н.Огурцов. Лекции по физике.

 

5^th ed., 2002

(n 1 > n 2)

6–2

 

Геометрическая оптика

 

Оптика — раздел физики, который изучает природу света, световые явления и взаимодействие света с веществом.

Оптическое излучение представляет собой электромагнитные волны, и

 

поэтому оптика является частью общего учения об электромагнитном поле.

 

В зависимости от круга рассматриваемых явлений оптику делят на

---

Дата добавления: 2016-01-04; просмотров: 123; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!