79. Хроматична аберація світла

Аберáція (лат. aberratio — відхилення) — дефект, похибка зображення в оптичних системах. Аберація оптичних систем проявляється в тому, що зображення втрачають чіткість і не точно відповідають зображуваним об'єктам.

Хроматична аберація — спотворення зображень, викликані використанням немонохроматичного (наприклад, білого) світла. Вони зумовлені дисперсією світла в лінзах і призмах оптичної системи і виявляються в утворенні кольорової облямівки зображення.

Аберація оптичних систем (лат. aberratio — ухилення), погрішності зображень, що даються оптичними системами. Виявляються в тому, що оптичні зображення у ряді випадків не цілком виразні, не точно відповідають об'єкту або виявляються забарвленими. Найбільш значительни наступні види аберації. Сферична аберація — недолік оптичного зображення що полягає в тому, що світлові промені, прошедшие поблизу оптичної осі, і промені, що пройшли через віддалені від осі частини оптичної системи (наприклад, лінзи), не збираються в одну крапку. Сферична аберація може бути практично майже повністю усунена вживанням спеціально розрахованих комбінацій лінз. Кома — недолік оптичного зображення (зображення крапки має вигляд довгастого несиметричного плямочки), що виникає при косому проходженні світлових променів через оптичну систему. В разі простої лінзи розміри плямочки пропорційні квадрату радіусу лінзи і куту нахилу світлового пучка по відношенню до осі. При великих кутах нахилу пучка до осі істотна аберація, звана астигматизмом . Якщо при проходженні оптичної системи сферична світлова хвиля деформується і перестає бути сферичною, то пучок променів стає складним: промені перетинаються не в одній крапці, а в двох взаємно перпендикулярних відрізках прямої лінії, розташованих на деякій відстані один від одного. Такий пучок називається астигматичним, а само явище — астигматизмом (див. також Анастигмат ) . Аберація оптичної системи, звана дісторсией, виділяється неоднаковістю лінійного збільшення в межах всього поля зображення і приводить до порушення геометричної подібності між об'єктом і його зображенням. Оптичні системи можуть володіти відразу декількома видами аберації.

80. Закон радіоактивного розпаду. Період піврозпаду ядра атома.

аконом радіоактивного розпаду називається математична залежність числа атомів N, які не розпались протягом деякого часу t після початку відліку ( )від початкового числа атомів N₀ і від часу t: де число e=2,72 (основа натурального логарифма),

• — стала радіоактивного розпаду, яка є характеристикою даної радіоактивної речовини, обернено пропорційною періоду піврозпаду:

Цю залежність раніше подавали у спрощеному вигляді: де T — період піврозпаду (час, за який розпадається ядер).

Особливістю радіоактивного розпаду є його незалежність від зовнішньої дії. Закон, за яким зменшується активність випромінювання (число розпадів у одиницю часу), був експериментально встановлений Резерфордом і Содді. Цей закон справедливий для всіх речовин і виконується для великої кількості числа атомів.

Кількість радіоактивних ядер, які не розпалися, зменшується з часом за показниковим законом. Для практичних цілей швидкість розпаду характеризують періодом напіврозпаду – часом, за який розпадається половина початкової кількості ядер.

Закон радіоактивного розпаду дає можливість визначити період піврозпаду Т і середній час життя радіоактивних ядер. За час півперіоду t = T число радіоактивних ядер зменшується вдвоє порівняно з початковим числом N0,, тобто

Звідки одержуємо В інтервалі часу t і t + dt розпадається Ndt ядер , кожне із яких має час життя t . Загальний час життя цих ядер дорівнює tNdt, а сумарний час життя всіх цих N0 ядер дорівнює інтегралу від добутку tNdt в межах від нуля до безмежності.

ері́од напівро́зпаду (T1/2) — час, протягом якого квантовомеханічна система (ядро атома, елементарна частинка, енергетичний рівень тощо) розпадається з імовірністю 1/2. Якщо розглядається ансамбль незалежних частинок, то протягом одного періоду напіврозпаду кількість частинок, що залишилися, зменшується в середньому вдвічі.

Іноді період напіврозпаду називають також напівперіодом розпаду. Але не слід вважати, що за два періоди напіврозпаду розпадуться всі частинки, наявні в початковий момент часу. Оскільки протягом кожного періоду напіврозпаду число частинок зменшується удвічі, то після двох періодів залишиться чверть від початкового числа частинок, за 3T1/2 — одна восьма і т.д. Взагалі, частка частинок, що залишаються (або, точніше, імовірність «виживання» p для однієї частинки), залежить від часу t таким чином

Якщо для заданого моменту часу позначити число частинок, здатних до розпаду через N, а проміжок часу через t2 - t1, де t1 і t2 - досить близькі моменти часу (t1 < t2), то кількість частинок, що розпадуться протягом цього часу становитиме n=λN(t2 - t1), де коефіцієнт пропорційності λ носить назву константи розпаду. Якщо вважати інтервал часу спостереження (t2 - t1) рівним одиниці, то λ = n/N і, отже, константа розпаду показує частку від наявного числа частинок, що розпадаються в одиницю часу.