Вопрос 48. Поляризация. Естественный и поляризованный свет.

Опыт и теория показывают, что химические, физиологические и другие виды воздействия света на вещество обусловлено главным образом электрическими колебаниями, поэтому в дальнейшем мы будем говорить о колебаниях вектора напряженности. Плоскость, в которой совершаются эти колебания, называется плоскостью поляризации. Любому лучу, исходящему от естественного источника, будут соответствовать множество разнообразных ориентировочных плоскостей поляризации. Такой свет называется естественным.

Иногда у светового луча амплитуды значений Е неодинаковы для различных плоскостей колебания. Такой свет называется частично поляризованным. Если колебания Е происходят преимущественно в одной плоскости, то такой свет называется поляризованным.

В отличие от естественной поляризации, свет характеризуется не только интенсивностью и цветом, но и положением плоскости колебаний. Однако человеческий глаз не отличает естественный свет от поляризованного.

Вопрос 49. Поляризация света в турмалине. Закон Малюса.

Если на пути естественного света поместить пластинку из кристалла турмалина таким образом, чтобы свет прошедший через нее не был полностью поляризован, то помещенной за ней такой же пластинкой 2 можно регулировать интенсивность выходящего света если угол между оптическими осями 1 и 2 практически составляет 90⁰ , то свет через пластинку 2 не пойдет. Если же угол отличен от 90⁰, то свет будет проходить через нее с интенсивностью, зависящей от угла.

J=J₀cosα, где J – интенсивность света, прошедшего через поляризатор, J₀ – интенсивность света, падающего на поляризатор, α – угол поворот поляризатора.

Максимальная интенсивность наблюдается когда угол равен нулю, а полное гашение когда угол равен 90.

Вопрос 50. Теория Релея-Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа.

В 1900-1909г Релей и Джинс предпринимали теоретические попытки описать процесс нагревания и остывания абсолютно черного тела с точки зрения классических представлений. Эта теория приводила к бессмысленному выводу о том, что невозможно термодинамическое равновесие между тепловым излучением и веществом, т.к. вся внутренняя энергия вещества должна мгновенно перейти в излучение, а вещество охладиться до температуры 0К.

Вопрос 51. Квантовые представления о природе света. Фотоны.

Планк предположил, что свет (инфракрасное излучение) испускается и поглощается квантами, т.е. определенными дискретными порциями. Данное предположение позволило устранить противоречие между опытом и теорией Релея и Джинса. Развивая идею Планка, Эйнштейн предположил, что свет не только испускается и поглощается, но и распределяется квантами, т.е. дискретность присуща самому свету и он состоит из фотонов, несущих квант энергии, не имеющих массы покоя и единственной формой существования которых является движение со скоростью света.

W=hγ – энергия фотона.

h = 6.62*10^-34Дж/с

Вопрос 52. Фотоэффект. Законы Столетова. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

Фотоэффект – явление вырывания электронов с поверхности металла под действием УФ излучения.

В результате исследований, проведенных Столетовым были выявлены следующие закономерности:

1. Максимальная скорость фотоэлектронов не зависит от интенсивности света, падающего на катод, а зависит от его частоты.

2. При определенном напряжении между катодом и анодом фототок достигает максимального значения и далее с увеличением напряжения не растет.

Столетов получил ряд Вольт-Амперных характеристик:

Ф3>Ф2>Ф1 – интенсивность светового потока.

В независимости от интенсивности подающего излучения Ф – величина, запирающая напряжение при котором F_T=0 всегда одна и та же.

При определенном значении направлении силы тока достигает максимального значения, т.е. насыщения и это может означать, что абсолютно все электроны вырваны с поверхности металла. С помощью законов сохранения, Эйнштейн попытался и успешно объяснил явление фотоэффекта . он предположил, что фотон, несущий квант энергии, сталкивается с условно неподвижным электроном на поверхности металла и отдает свою силу как при упругом столкновении, этой энергии вырывает с поверхности металла электрон, а другая часть расходуется на получение им кинетической энергии.

hγ=A_выхода +mv²/2 – уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

γ – минимальная частота, при которой еще фотоэффект не наблюдается.