- •Ен.Ф. 03 физика
- •Введение
- •Лабораторная работа №1 Изучение законов теплового излучения
- •1 Общие сведения
- •2 Описание установки и вывод расчетной формулы
- •3 Порядок выполнения работы и требования к оформлению результатов
- •4 Контрольные вопросы
- •2 Описание установки и вывод расчетной формулы
- •3 Порядок выполнения работы и требования к оформлению результатов
- •4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 Изучение линейчатых спектров ртути, неона и водорода
- •1 Общие сведения
- •2 Описание установки
- •3 Порядок выполнение работы и требования к оформлению результатов
- •4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 4 Изучение работы газового лазера и определение длины волны его излучения
- •1 Общие сведения
- •2 Описание установки и вывод расчетной формулы
- •3 Порядок выполнения работы и требования к оформлению результатов
- •4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 5 Определение активности радиоактивного вещества
- •1 Общие сведения
- •2 Описание установки и вывод расчетной формулы
- •3 Порядок выполнения работы и требования к оформлению результатов
- •4 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №6 Изучение поглощения ионизирующего излучения веществом
- •1 Общие сведения
- •1.1 Взаимодействие - частиц с веществом
- •1.2 Взаимодействие - частиц с веществом
- •1.3 Взаимодействие - излучения с веществом
- •1.4 Применение радиоактивных изотопов
- •2 Описание установки и вывод расчетной формулы
- •3 Порядок выполнения работы и требования к оформлению результатов
- •4 Контрольные вопросы
- •Библиографический список
4 Контрольные вопросы
4.1 Какова физическая природа света?
4.2 Как действует свет на элементарные частицы, например, на свободный электрон, на орбитальный электрон в атоме?
4.3 Что называется внешним фотоэффектом, внутренним фотоэффектом?
4.4 Как сформулировать законы внешнего фотоэффекта?
4.5 О чем говорит уравнение Эйнштейна для фотоэффекта?
4.6 Как объясняются с точки зрения квантовой теории 1, 2, 3 законы фотоэффекта?
4.7 Что такое задерживающее напряжение и как оно определяется?
4.8 Каково устройство вакуумного фотоэлемента?
4.9 Что выражает вольтамперная и световая характеристики?
4.10 Что называется интегральной чувствительностью фотоэлемента и как она определяется?
4.11 Что собой представляет спектральная чувствительность фотоэлемента?
4.12 Каково назначение фотоэлемента, области его применения?
Лабораторная работа № 3 Изучение линейчатых спектров ртути, неона и водорода
Цель и задачи работы: Знакомство с основными положениями квантовой физики. Градуировка монохроматора по известным значениям длин волн спектральных линий ртути и нахождение значения длин волн линий в спектре водорода и неона.
1 Общие сведения
В природе происходит постоянный обмен энергией между телами. Одним из способов такого обмена является излучение и поглощение электромагнитных волн. Спектральный состав излучения тела зависит от его температуры, химической природы и агрегатного состояния. Спектры излучения бывают сплошные, полосатые и линейчатые.
Сплошной спектр дают нагретые твердые тела и жидкости.
Атомы газов при высоких температурах дают линейчатый (атомный) спектр. Каждый химический элемент обладает характерным для него линейчатым спектром.
Спектр излучения, испускаемый возбужденными молекулами, состоит из большого числа линий, сливающихся в полосы. Такой спектр называется полосатым (молекулярным).
В основе теории линейчатых спектров лежат 2 постулата Бора:
1) Атом может находиться только в некоторых избранных (квантовых) состояниях, характеризующихся определенными прерывными (дискретными) значениями энергии Е1, Е2, Е3 …. Эти состояния называются стационарными. Находясь в стационарном состоянии, атом не излучает. Условие стационарности выражается формулой
, (1)
где n – главное квантовое число (номер энергетического уровня, на котором находится электрон в атоме); m- масса электрона, кг; - скорость электрона на n-й орбите, м/с; r- радиус электронной орбиты, м; h- постоянная Планка, Дж.с.
2) При переходе электрона из стационарного состояния с большей энергией в стационарное состояние с меньшей энергией , энергия атома изменяется на величину . При этом испускается один фотон с энергией
h = - , (2)
где - частота электромагнитного излучения, Гц.
Такое же соотношение справедливо и для случая поглощения, когда за счет энергии поглощенного фотона электрон переходит с одного энергетического уровня на другой, более высокий уровень.