Волновые свойства света. Электромагнитная природа света.
Свет – это электромагнитные волны в интервале частот, воспринимаемых человеческим глазом, от 63 • 10 14 Гц до 8 • 10 14 Гц, т.е. длин волн в интервале от 380 нм до 770 нм.
Свету присущи все свойства электромагнитных волн: отражение, преломление, интерференция, дифракция, поляризация. Свет может оказывать давление на вещество, поглощаться средой, вызывать явление фотоэффекта. Он имеет конечную скорость распространения в вакууме 300 000 000 м/с, а в среде скорость незначительно убывает.
Интерференцией света называют наложение двух или нескольких волн, в результате чего в одних местах возникают максимумы, а в других минимумы интенсивности. Интерференцией света объясняется окраска мыльных пузырей и тонких масляных пленок на воде, хотя мыльный раствор и масло бесцветны.
Дифракцией света называют явление отклонения света от прямолинейного направления распространения при прохождении у края преграды. Дифракция объясняется тем, что световые волны, проходящие в результате отклонения из разных точек отверстия в одну точку на экране, интерферируют между собой. Дифракция используется в спектральных приборах, основным элементом которых является дифракционная решетка. Она представляет собой прозрачную пластину с нанесенной на ней системой параллельных непрозрачных полос, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга.
Интенсивность светового потока, походящего через некоторые кристаллы, зависит от их ориентации. При одинаковой ориентации свет проходит, но если один из кристаллов повернуть на 90 0, то свет через него не проходит. Это явление называется поляризацией.
При проведении опытов узнали, что белый свет можно разложить на все цвета радуги. Это наблюдается потому, что белый свет состоит из волн с разной длины волны. Это явление называется дисперсией света.
На основании свойств света был сделан вывод о том, что свет – это электромагнитная волна.
ЗАДАЧА: Определите силу взаимодействия электрона с ядром в атоме водорода, если расстояние между атомами 0,5 • 10 – 8 см.
q = 1,6 • 10-19 Кл
e = - 1,6 • 10-19 Кл
r = 0,5 • 10-8 м
F - ?
Билет № 22
Опыты Резерфорда по рассеянию α-частиц. Ядерная модель атома. Квантовые постулаты Бора.
Большие успехи в исследовании строения атома были достигнуты в опытах английского ученого Резерфорда. В опытах узкий пучок α-частиц, испускаемых радиоактивным веществом, направлялся на тонкую золотую фольгу. За фольгой помещался экран, способный светиться под ударами быстрых частиц. При этом было обнаружено, что большинство α-частиц отклоняется от прямолинейного распространения после прохождения фольги, т.е. рассеиваются, а некоторые α-частицы вообще отбрасываются назад. Свои опыты Резерфорд объяснил тем, что положительный заряд не распределен в атоме равномерно, а сосредоточен в его центре – атомном ядре. При прохождении около ядра α-частица, имеющая положительный заряд, отталкивается от него, а при попадании в ядро – отбрасывается в противоположном направлении. Расчеты показали, что радиус атомного ядра равен примерно 10 – 15 м.
Резерфорд предположил, что атом устроен подобно планетарной системе: в центре атома находится положительно заряженное ядро, в котором сосредоточена основная масса атома (99,96%), а вокруг ядра вращаются электроны.
При этом теорию Резерфорда подтвердил Бор в своих постулатах.
Атомная система может находиться только в особых стационарных состояниях, каждому из которых соответствует своя энергия.
При переходе из одного стационарного состояния в другое испускается или поглощается квант электромагнитного излучения.
Энергия фотона равна разности энергий атома в двух состояниях: hv = E m – E n; h = 6,63 • 10 – 34 Дж • с, где h – постоянная Планка.
ЗАДАЧА: Длина объекта в состоянии покоя равна 290 500 км. Во сколько раз она уменьшится при скорости 1,8 • 10 8 м/с?
Билет № 23