Явление двойного лучепреломления. Закон Малюса. Искусственная оп­тическая анизотропия.

Двойно́е лучепреломле́ние — эффект расщепления в анизотропных средах луча света на две составляющие. Впервые обнаружен датским ученымРасмусом Бартолином на кристалле исландского шпата. Если луч света падает перпендикулярно к поверхности кристалла, то на этой поверхности он расщепляется на два луча. Первый луч продолжает распространяться прямо, и называется обыкновенным (o — ordinary), второй же отклоняется в сторону, нарушая обычный закон преломления света, и называется необыкновенным(e — extraordinary).

Искусственная анизотропия.- сообщение оптической анизотропии естественно изотропным в-вам. Оптически изотропные вещества становятся анизотропными под действием : 1) одностороннего сжатия или растяжения, 2) электрического поля, 3) магнитного поля. Мерой возникающей анизотропии служит разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей в направлении перпендикулярном оптической оси.

Закон Малюса. I=I₀ cos²a где a угол между оптическими осями кристалов. (I₀ = 1/2 I_{естест.})

Тепловое излучение. Абсолютно черное тело. Закон Кирхгофа. Закон Стефана-Больцмана.

Тела нагретые до высоких температур светятся – тепловое (температурное) излучение. Тепловое излучение совершается за счет вне=утренней энергии атомов. Характеризуется сплошным спектрами зависящим от температуры. Единственный вид излучения который может быть равновесным. Количественная характеристика – спектральная плотность энергетической светимости – мощность излучения с единицы площади поверхности в интервале частот единичной ширины. Способность тела поглощать все падающее излучении характеризуется спектральной поглощательной способностью. А (поглощательная способность) и R(плотность энергетической светимости) зависят от природы тела и его температуры и различаются для разных частот.

Тело – способное полностью поглощать при любой температуре все падающее излучение любой частоты – абсолютно черное тело. (Идеальная модель – замкнутая полость с небольшим отверстием) Так же вводится понятие серого тела поглощательная способность меньше единицы

Закон Кирхгофа – отношение спектральной плотности энергосветимость спектральной поглощательной способности не зависит от природы тела, оно является для всех тел универсальной функцией частоты, длины волны и температуры.

Закон Стефана-Больцмана – энергосветимость черного тела пропорциональна 4ой степени его температуры

Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела. Закон Рэлея-Джинса. Законы Вина. Квантовая гипотеза и формула Планка.

Рэлей и Джинс применили к тепловому излучению методы статистической физики, воспользовавшись классическими законами о распределении энергии по степеням свободы. СЮДА ДВЕ ФОРМУЛЫ

Закон смещения Вина - даёт зависимость длины волны, на которой поток излучения энергии чёрного тела достигает своего максимума, от температуры чёрного тела. СЮДА_ФОРМУЛУ

Планк получил верное выражение (Р-Д ошибались), вывел универсальную функцию Кирхгофа – распределения энергии в спектрах черного тела во всех интервалах черного тела. СЮДА_ФОРМУЛУ

Квантовая природа света Внешний фотоэффект и его законы. Опыты и законы Столетова. Фотоны. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Масса и импульс фотона.

Внешний фотоэффект – испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения. Внешний ФЭ наблюдается в тв телах (металлах, полупроводниках, диэлектриках, а также в газах.

Столетов (выводы) 1) наиболее эффективное действие оказывает ультрафиолетовое излучение 2) под действием света вещество теряет электроны 3) сила тока возникающая под действием света прямо пропорциональна его интенсивности

Закон Столетова 1) при фиксированной частоте падающего света число фотоэлектронов вырывающихся с катода за единицу времени прямо пропорциональная интенсивности света 2) Мах начальная скорость не зависит от интенсивности падающего света, а определяется его частотой 3) для каждого вещества существует красная граница ФЭ то есть мин частота света ниже которой ФЭ невозможен

Эйнштейн – свет не как непрерывный волновой процесс, а как локализованный в пространстве поток дискретных световых квантов со скоростью света. Каждый квант поглощается только одним электроном поэтому число ФЭ должно быть пропорционально его интенсивности

Фотон – элементарная частица, квант электромагнитного излучения (в узком смысле – света). Безмассовая частица способная существовать только двигаясь. Если фотон обладает импульсом, то свет падающий на тело должен оказывать на него давление.