
- •Оптика. Учение о свете.
- •Волновые свойства.
- •Квантовые свойства света.
- •3. Импульс.
- •Волновая оптика. Интерференция- перераспред. Света в пространстве.
- •Способы получения когерентных волн.
- •Дифракция света.
- •Принцип Гюйгенса-Френеля.
- •Дифракция на щели.
- •Дифракционная решетка.
- •Вопрос 1: сколько углов дифракции может быть? (любое или конечное)
- •Вопрос 2: что представляет собой картина на экране в случае дифракционной решетки?
- •Поляризация света.
- •Фотоэффект.
- •Тепловое излучение.
- •Атомная физика.
- •Квантовая механика (волновая).
- •1. Гипотеза Луи де Бройля. 1924 г.
- •Принцип неопределенности.
- •Основное уравнение квантовой механики.
- •2. Значение волновой функции.
- •Применение квантовой механики для объяснения электрических свойств различных твердых тел.
- •Состав и характеристика атомного ядра.
Дифракционная решетка.
А1В1=А2В2=а; В1А2=b
a+b=d (период решетки или шаг решетки)
-
макс. главный;
-
миним.
- Результат
интерференции вторичных волн от соседних
щелей.
Прежние условия максимума и минимума остаются, но к этим условиям добавляются новые:
Т.к. происходит интерференция волн от соседних щелей: если эти волны придут в одинаковой фазе, то будет максимум, в противофазе – минимум.
DC=
=dsin
-
макс. главный
-
добавочный миним.
Появление добавочных минимумов – максимумы становятся наиболее четкими.
Вопрос 1: сколько углов дифракции может быть? (любое или конечное)
;
.
Итак:
Если
на решетку падает белый свет (4000-8000 А),
то при одном и том же значении «к» угол
дифракции «
»
для разных «
»
будет разным, т.е. дифракционная решетка
выступает в роли спектрального прибора.
Число
различных углов дифракции является
конечным, т.к.
.
Kmax
значение
соответствует
Вопрос 2: что представляет собой картина на экране в случае дифракционной решетки?
k=0- максимум нулевого порядка.
k=1-
максимум первого порядка.
k=2- максимум второго порядка.
Число линий разного цвета будет разным. Больше число относится к линиям фиолетового цвета.
Поляризация света.
-время
одного излучения атома (внутренний
процесс).
Рис.10.
1. Естественный свет представляет собой совокупность (электромагнитных) элементарных световых волн, излучаемых отдельными атомами источников света.
2.
В силу хаотичности этих излучений
(отдельными атомами) плоскость колебаний
результирующего электрического вектора
(
)
с течением времени изменяется в
пространстве.
3.
Поляризовать свет означает сортировку
света по определенному единственному
направлению вектора
.
4. Делается это с помощью поляризаторов, которые делят световую волну на два потока, в которых лежит в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Из поляризатора выходит та часть световой волны, в которой плоскость колебаний вектора Е совпадает с плоскостью пропускания поляризатора. Данная плоскость является таким же свойством поляризатора, как и другие его свойства (показатель преломления вещества, прозрачность, кристаллическая структура).
Схема получения поляризованного света. Рис.11.
Явления, лежащие в основе работы поляризатора.
1. Явление Брюстера. Рис.12.
При определенном угле падения отраженные и преломленные лучи максимально поляризованы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Открыто Брюстером.
-
относительный показатель преломления.
.
2. Явление двойного лучепреломления. Рис.13.
Появление необыкновенного луча является следствием анизотропии кристалла: зависимости показателя преломления кристалла от направления распространения луча в кристалле.
Таким свойством обладают прозрачные кристаллы некубической системы (турмалин, кварц).
Оба луча оказываются поляризованными в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Явление двойного лучепреломления используется в приборах – призма Никлоя.
h0>hб.
При этом имеет место полное внутреннее
отражение.
.
Фотоэффект.
Вырывание светом электронов из вещества.
Рассматривается
с позиции квантовой теории света,
согласно которой свет испускается,
распространяется и поглощается отдельными
порциями- квантами (фотонами). Энергия
фотона
.
По закону сохранения энергии:
-
уравнение Эйнштейна для фотоэффекта;
-работа
выхода электрона из металла;
-кинетическая
энергия вылетевшего электрона.
Следствия:
1. зависит только от энергии падающего фотона (когда V<<C).
2. Количество вылетевших электронов зависит от интенсивности падающего света, т.к. каждый электрон вылетает, поглотив энергию одного фотона.
3.
Если
,
то
фигня. Граничные условия для фотоэффекта
.
Иначе фотоэффект не произойдет.
Значение , вытекающее из этого уравнения соответствует наибольшему значению , при котором возможен фотоэффект. Поэтому это значение есть граничное значение (красная граница) фотоэффекта. Т.к. наибольшее значение в спектре излучения света (видимой части) соответсвтует красному, то это граничное значение получило название красной границы фотоэффекта.
Все названные следствия есть теоретическое объяснение экспериментальных значений Столетова.