Метод зон френеля. Дифракционные спектры. Дифракционная решётка. Дифракция на кристаллах

⇐ ПредыдущаяСтр 16 из 17Следующая ⇒

Метод зон френеля – весь пучок делят на 2 зоны 1,2 называются зонами Френеля для которых разность хода между каждым лучом 1 зоны и соотв. Лучем 2 зоны = . Дифракционный спектр образуется при прохождении света через дифракционную решетку. Он зависит от размера ячейки решетки. Чем меньше размер решетки, тем больше преломляется свет и становится более заметен дифракционный спектр, видимое глазом разложение света на основные цвета. Дифракционная решётка — оптический прибор, действие которого основано на использовании явления дифракции света. Представляет собой совокупность большого числа регулярно расположенных штрихов (щелей, выступов), нанесённых на некоторую поверхность

57.Дисперсия света. Различие в дифракционном и призматических спектарах.

Дисперсия света- зависимость показателя преломления П в-ва от частоты(длины волны) или зависимость фазовой скорости V световых волн от его частоты n=f(л). Для дифракционного спектра возможно наложение спектров разных порядков друг на друга. Для призматического спектра понятие порядка отсутствует - он всегда один.

Значит, что получается для дифракционной решётки: свет определённой длины волны может отражаться от неё под НЕСКОЛЬКИМИ углами, для которых выполняется условие дифракции d (sin a + sin b) = ml. m - это и есть порядок спектра, a, b - углы падающего и отражённого луча к нормали, d - шаг решётки. Так что под одним и тем же углом может отразиться свет РАЗНОЙ длины волны. Для призмы угол преломления ОДНОЗНАЧНО связан с геометрией призмы и свойствами материала, наложение цветов там невозможно.

58.Поглащение(абсорция света) называется явление потери энергии световой волны проходящей через в-во вследствии преобразования энергии волны в другие формы вследствии чело интенсивность света уменьшается. Закон Бугера I,I0- интенсивность плоской монохроматической волны на входе и выходе а-коэффициэнтпоглащения. ЛИНЕЙЧАТЫЕ СПЕКТРЫ

- оптические спектры испускания и поглощения, состоящие из отдельных спектральных линий

Зако́нБугера — физический закон, определяющий ослабление параллельного монохроматического пучка света при распространении его в поглощающей среде. {\displaystyle I(l)=I_{o}e^{-k_{\lambda }l}}

СПЕКТР ПОГЛОЩЕНИЯ

Атомы излучают свет, переходя из возбужденного состояния в основное. Но вещество может не только излучать, но и поглощать свет. Атом, поглощая свет, совершает обратный процесс — переходит из основного состояния в возбужденное.

Линейчатые спектры дают все вещества в газообразном атомарном состоянии. Изолированные атомы всех веществ излучают свойственные только им наборы волн вполне определенных частот. Как у каждого человека свои личные отпечатки пальцев, так и у атома данного вещества свой, характерный только для него спектр. Линейчатые спектры излучения выглядят как цветные линии, разделенные промежутками. Природа линейчатых спектров объясняется тем, что у атомов конкретного вещества существуют только ему свойственные стационарные состояния со своей характерной энергией, а следовательно, и свой набор пар энергетических уровней, которые может менять атом, т. е. электрон в атоме может переходить только с одних определенных орбит на другие, вполне определенные орбиты для данного химического вещества.

59.Поляризация света – процесс упорядочения колебаний вектора напряжённости электрического поля световой волны при прохождении света сквозь некоторые вещества (при преломлении) или при отражении светового потока.

Закон Малюса .

Зако́нБрю́стера — закон оптики, выражающий связь показателей преломления двух диэлектриков с таким углом падения света, при котором свет, отражённый от границы раздела диэлектриков, будет полностью поляризованным в плоскости, перпендикулярной плоскости падения.

Двойно́елучепреломле́ние — эффект расщепления в анизотропных средах луча света на две составляющие

60.Тепловое излучениехаракт. Сплошным спектром положения мах которого зависит от Т. Тепловое излучение практически ед-ый вид излучения который может быть равновесным.

Вооброжаемое тело погл. При любой Т всюпадающюю на него лучистую энергию- абсолютно черное тело. Закрнстефана-больцмана =h(sigma) Энергетическая светимость черного тела абсолютно пропорциональна 4 степени его термодинамической температуры

Законы теплового излучения

Лучистая энергия

Свечение тел при их нагревании называется температурным или тепловым излучением. В этом случае энергия внутренних хаотических тепловых движений частиц тела (при ) непрерывно переходит в энергию испускаемого электромагнитного излучения. Основной количественной характеристикой теплового излучения тела является его лучеиспускательная способность , т.е. лучистая энергия, испускаемая единицей поверхности тела за единицу времени (эрг/см² ∙ сек или Дж/м² ∙ сек = Вт/м²) при температуре тела . Эта энергия переносится электромагнитными волнами различной длины и при изучении излучения полная лучеиспускательная способность тела анализируется в различных диапазонах длин волн. Энергия электромагнитных волн с длиной от до , испускаемая единицей поверхности излучающего тела за единицу времени, пропорциональна величине выделенного интервала длин волн:

Коэффициент пропорциональности есть лучеиспускательная способность тела при данной температуре для данной длины волны , и имеет размерность Вт/м³. Полная лучеиспускательная способность тела складывается из элементарных интервалов , т.е.

где интеграл распространен на весь бесконечный интервал всевозможных длин волн (Зисман, Тодес, 1970; Ландсберг, 1973, 2000; Сивухин, 2002).

С ростом температуры увеличивается интенсивность теплового движения частиц и, возрастает энергия, излучаемая телом во всем диапазоне излучаемых электромагнитных волн. При абсолютном нуле температуры тепловое излучение отсутствует и .

При тепловом излучении энергия теплового движения в теле переходит в энергию испускаемых электромагнитных волн. При поглощении света происходит обратный процесс перехода лучистой энергии в тепловую энергию тела. В обоих случаях взаимные превращения тепловой и лучистой энергии протекают через промежуточную стадию колебания электрических зарядов в теле. Поэтому лучеиспускательная и лучепоглощательная способности тела обусловлены одними и теми же деталями его строения и тесно связаны между собой. При этом отношение полной лучеиспускательной способности любого тела к его же поглощательной способности при данной температуре есть величина постоянная, равная испускательной способности абсолютно черного тела при той же самой температуре.

61.Фотоэлектрическое поглощение - поглощение кванта излучения одним из электронов атома, причем энергия кванта преобразуется (за вычетом энергии связи электрона в атоме) в кинетическую энергию электрона, вылетающего за пределы возбужденного атома.

Внешний фотоэффект – испускание электронов в-ом под действием эл.магн. излучения.

Внутренний фотоэффект- вызванное эл. Магн. Излучением переходы электронов внутри диалектрика из связ. Состю в свободное без вылета наружу.

Уравнение Эйнштейна

62.Импульс фоттона р=h/л.Маса фоттона определяется із уравненія эйнштейна Е=мс^2.

Эффект комптона- упругое рассеяние коротковолнового магню излучения на св-ых или слабо связанных эл. В-васопровожд увеличением л

63 размер атома = атом состоит из электрона и протона Постулаты Бора 1) электроны могут двигаться в атоме не по любой орбите а только по орбите вполне опред. Радиуса, на этих орб-ах назыв. Стационарный момент импульса

64,Дискретность энергетических уровней в атомах обусловлена квантово-механическим характером движения электронов. В молекулах также имеются определенные энергетические уровни электронов. Однако кроме движения электронов в молекулах возможно еще перемещение атомных ядер друг относительно друга - колебание ядер и вращение их вокруг центра масс. Энергия этих видов движения в молекуле тоже квантуется, однако ввиду значительно большей массы ядер энергетические уровни в молекулах расположены очень близко друг к другу.

Центростремительной силой удерживающей эл-он на орбите явл Кулоновская сила притяжения между электроном и ядром. Энергетическое состояние с n=1 основное , если больше 1 возбужденное . Излучение света происходит при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией Ек в стационарное состояние с меньшей энергией Еn. При поглощении фотона атом переходит из стационарного состояния с меньшей энергией в стационарное состояние с большей энергией.

65.

1. Главное квантовое число n принимает только целочисленные значения от 1 до ∞ (n=1,2,3,…)
2. Орбитальное (побочное) квантовое число l принимает целочисленные значения от 0 до n=-1 (l=0,1,..).
3. Магнитное квантовое число m_e принимает целочисленные значения от –l до +l (m_e= 0, +-1, +-2,…, +-l).
4. Спиновое квантовое число m_s принимает значения +-1/2 .

Квантовые числа связаны с волновыми свойствами атомов электронов и определяют волновую функцию. Полагают, что n определяет размер электронной орбиты, l – ориентацию этой орбиты, m_e – проекцию орбитального магнитного момента на заданную ось, m_s – проекцию спина на эту ось. Совокупность электронов хар. одним и тем же значением главного квантового числа n образует электрон. силой. Совокупность электронов с одним и тем же орбитальным квантовым числом l образует электронную оболочку (подслой). Распределение электронов в атоме по значениям квантовых чисел, т.е. энергетическим состояниям осуществляется на основе следующих 2-х принципов:
1. В атоме не может быть несколько электронов, характеризующихся одинаковой комбинацией значений квантовых чисел n в атоме состояния всех электронов принцип Паули (принцип исключения).
2. Распределение электронов в атоме должно соответствовать энергии атома (принцип минимума энергии).

Учитывая принцип Паули, найдем выражение для максимального числа электронов в любом электронном слое .

66. В состав всех ядер входят протоны и нейтроны. Притон имеет + заряд = заряду электрона и массу покоя m_p=1,67 * 10^-27кг ≈ 1836 m_e. Нейтрон не имеет заряд, имеет массу покоя 1,67 * 10^-27 ≈ 1839 m_e. Общее название этих частиц нуклоны. Массу ядер и элементарных частиц обычно выражают в а.е.м. (1 а.е.м. = 1,66 * 10^-27кг). Общее число нуклонов в атомном ядре наз. массовым числом А. Число протонов = атомному номеру z. Число нейтронов = разности между А и z. N_a = A-Z
Т.к. атом нейтрален, то заряд ядра и число электронов в атоме совпадают. Атомы ядра, котрого состоят из одинаковых числа протонов , но из различного числа нейтронов наз. изотопами. У водорода имеется и изотопа: протий , дейтерий , тритий . V пропорциональна числу нуклонов в ядре следовательно плотность ядер для всех ≈ 10¹⁷ кг/м³. Нуклоны составляют ядро, связанные между собой особыми силами притяжения наз. ядерными силами. Ядерные силы относятся к классу сильных взаимодействий. Массы ядра меньше массы его нуклонов.

Дефект масс . На эту величину уменьш. масса всех нуклонов при образовании атомного ядра.

67. Радиоактивное излучение бывает следующ. типов: α, β, γ.

α излучение отклоняется электрическим и магнитным полями, обладает высокой ионизирующей способностью и малой проникающей способностью. Представляет собой поток ядер гелия . Заряд 2+, а m=m_яне.

Путь, проходимый частицой в веществе до остановки наз. ее пробегом или пронизывающей способностью.А число пар ионов, создаваемых частицой на пробеге наз. ее ионизирующей способностью.

β излучение отклоняется электрическим и магнитным полями, обладает относительно слабой ионизирующей способностью и проникающая способность гораздо больше. Представляет собой поток быстрых элеткронов.

γ излучение не отклоняется электрическим и магнитным полями, обладает относительной слабой ионизирующей способностью и очень большой проникающей способностью. Представляет собой коротковолновые электромагнитные излучения с длиной волны λ<10^-10. Вследствие этого ярко выражены корпускулярные свойства, т.е. явл. потоком частиц гамма квантов.

68. Закон радиоактивного распада:число не распавшихся ядер убывает со временем по экспоненциальному закону.

Период полураспада – это время, за которое исходное число радиоактивных ядер в среднем уменьшается вдвое. . Период полураспада для естественного радиоактивного элемента колеблется от 10 млн доли секунды до млрд лет.

Активностью А нуклидов в радиоактивном источнике наз. число распадов происходящих с ядрами в 1с. [A]= Беккерель, а внесистемная единица измерения Кьюри (Ки) 1Ки=3,7*10¹⁰Бк.

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 751; Мы поможем в написании вашей работы!
Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 8 9 10 11 12 13 14 151617 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!