39.Поляризация света. Закон Малюса

Поляризация света – процесс упорядочения колебаний вектора напряжённости электрического поля световой волны при прохождении света сквозь некоторые вещества (при преломлении) или при отражении светового потока.

Поляризатор – вещество (или устройство) служащее для преобразования естественного света в плоскополяризованный.

Плоскость поляризации – плоскость, проходящая через направление колебаний светового вектора плоскополяризованной волны и направление распространения этой волны.

Свет со всевозможными равновероятными ориентациями вектора Е (и, следовательно, Н) называется естественным.

Свет, в котором направления колебаний каким-то образом упорядочены, называется поляризованным. Так, если в результате каких-либо внешних воздействий появляется преимущественное (но не исключительное!) направление колебаний вектора Е, то имеем дело с частично поляризованным светом. Свет, в котором вектор Е (и, следовательно, Н) колеблется в определенной плоскости называется плоскополяризованным(линейно поляризованным).

Закон Малюса — физический закон, выражающий зависимость интенсивности линейно-поляризованного света после его прохождения через поляризатор от угла   между плоскостями поляризации падающего света и поляризатора.

где   — интенсивность падающего на поляризатор света,   — интенсивность света, выходящего из поляризатора,   — коэффициент прозрачности поляризатора.

магнитных моментов отдельных ионов (пpоцесс насыщения, "паpапpоцесс").

40. Тепловое излучение. Характеристика теплового излучения

Тела, нагретые до достаточно высоких температур, светятся. Свечение тел, обусловленное нагреванием, называется тепловым (температурным) излучением. Тепловой излучение, являясь самым распространенным в природе, совершается за счет энергии теплового движения атомов и молекул вещества (т. е. за счет его внутренней энергии) и свойственно всем телам при температуре выше 0К. Тепловое излучение имеет сплошной спектр частот, положение максимума которого зависит от температуры. При высоких температурах излучаются короткие (видимые и ультрафиолетовые) электромагнитные волны, при низких — преимущественно длинные (инфракрасные).Тепловое излучение — практически единственный вид излучения, который может быть равновесным. Количественной характеристикой теплового излучения служит излучательность тела — мощность излучения с единицы площади поверхности тела в интервале частот единичной ширины:

_,.,,где — энергия электромагнитно¬го излучения.Единица излу-чательности — джоуль на метр в квадрате в секунду (Дж/(м2 • с)).

41. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана. Закон Вина.

Закон Кирхгофа

О тношение спектральной плотности излучательности к спектральной поглощательной способности не зависит от природы тела; оно является для всех тел универсальной функцией частоты (длины волны) и температуры (Закон Кирхгофа):

Законы Стефана - Больцмана и смещения Вина

Согласно закону Стефана -Больцмана,

R_e=σT⁴ (199.1)

т. е. излучательность абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени его термодинамической температуры; а -постоянная Стефана — Больцмана; ее экспериментальное значение равно 5,67 •10^-8 Вт/(м² • K⁴).

Согласно закону смещения Вина,

λ_max = b/T

т. е. длина волныλ_max соответствующаямаксимальному значению спектральной плотности излучательностиr_ν,Tабсолютно черного тела, обратно пропорциональна его термодинамической температуре, b — постоянная Вина; ее экспериментальное значение равно 2,9 • 10^-3 м • К. Выражение (199.2) называют потому законом смещения Вина, что оно показывает смещение положения максимума функции r_λ,Tпо мере возрастания температуры в область коротких длин волн. Закон Вина объясняет, почему при понижении температуры нагретых тел в их спектре все сильнее преобладает длинноволновое излучение (например, переход белого каления в красное при остывании металла).

42)Формула Рэлея —Джинса для спектральной плотности эпергетической светимости черного тела имеет вид где (е) — кТ — средняя энергия осциллятора с собственной частотой у. Для осциллятора, совершающего колебания, средние значения кинетической и потенциальной энергий одинаковы, поэтому средняя энергия каждой колебательной степени свободы (е) = к.Т.

Согласно выдвинутой Планком квантовой гипотезе, атомные осцилляторы излучают энергию не непрерывно, а определенными порциями — квантами, причем энергия кванта пропорциональна частоте колебания: где h — 6,625 • 10~34 Дж • с— постоянная Планка.

Так как излучение испускается порциями, то энергия осциллятора г может принимать лишь определенные дискретные значения, кратные целому числу элементарных порций энергии Е0:

Е = nhv (n = 0,1,2,...).

В данном случае среднюю энергию (г) осциллятора нельзя принимать равной к Т.

43) Фото́н — элементарная частица, квант электромагнитного излучения.

Масса фотона: 10^(−18) эВ)

Импульс фотона равен р=ст или

Экспериментальные доказательства квантовых свойств излучения и корпускулярной природы фотона основываются на:

а) фотоэлектрическом эффекте: скорость испускаемых фотоэлектронов не зависит от интенсивности света, но зависит от его частоты. Если частота оказывается ниже граничного значения, то электроны не испускаются;

б) эффекте Комптона: при столкновении фотона с электроном часть энергии и импульса фотона передается электрону. Потеря фотоном энергии приводит к уменьшению его частоты. Скорость электрона после соударения определяется на основе закона сохранения импульса.