7. Квантовая оптика

Спектральная излучательная способность телаR_,ТилиR_,Т(энергия электромагнитного излучения, испускаемого при данной температуре за единицу времени с единицы поверхности тела в интервале частот, + dилив интервале длин волн,  + d).

Интегральная излучательная способностьилиэнергетическая светимость телаR_Т(энергия электромагнитного излучения, испускаемого при данной температуре за единицу времени с единицы поверхности тела во всем интервале частотиливо всем интервале длин волн).

Спектральная поглощательная способность телаA_,ТилиA_,Тпоказывает какую часть энергии падающего излучения в интервале частот, + d(или в интервале длин волн,  + d) тело поглощает при заданной температуре.

Абсолютно черное тело– это тело, которое полностью поглощает энергию падающего на него излучения любой частоты (длины волны), т. е. cпектральная поглощательная способность абсолютно черного тела равна единице.

Законы теплового излучения

1. Закон Кирхгофа: Отношение спектральной излучательной способности тела при определенной частоте и температуре

к спектральной поглощательной способности

этого тела при той же частоте и температуре

не зависит от природы тела и представляет собой универсальную функцию частоты и температуры, которая равна спектральной излучательной способности абсолютно черного тела при той же частоте и температуре.

2. Закон Стефана-Больцмана: Энергетическая светимость

абсолютно черного тела пропорциональна четвертой

степени температуры. (- постоянная Стефана-Больцмана)

3. Закон смещения Вина: Длина волны, на которую

приходится максимальное значение спектральной

излучательной способности абсолютно черного тела,

обратно пропорциональна температуре. (b – постоянная Вина)

Энергия кванта электромагнитного излучения

(h– постоянная Планка)

Формула Планкадля спектральной

излучательной способности абсолютно

черного тела:

Формула Эйнштейнадля внешнего фотоэффекта:

(А– работа выхода электронна из металла,

v_max– максимальная скорость фотоэлектрона

h - энергия падающего фотона)

(е–заряд электрона, m – масса электрона,

U_о – задерживающее напряжение)

Красная граница фотоэффекта:или

Контрольная работа № 1 Через блок перекинут легкий шнур к концам которого привязаны грузы массами m1 и m2 . Масса блока m, диаметр d. Высота грузов над поверхностью h. Трением пренебречь.

F₁ F₂

F₁ F₂

H m₁g m₂g

Найти:

1. Силы реакции шнура F₁ и F₂ .

2. Линейное ускорение грузов a.

3. Угловое ускорение блока .

4. Время, в течении которого груз m₁ или m₂ упадет на поверхность t_п .

5. Количество оборотов, совершенных блоком до падения груза на поверхность N.

6. Построить графики зависимости от времени линейной скорости грузов, угловой скорости блока, кинетических энергий грузов и блока, потенциальной энергии грузов и момента импульса блока.

В таблице представлены начальные данные для различных вариантов.

Номер варианта определяется по таблице на стр. 4.

№ варианта	Н М	m1 г	m2 г	m г	d мм
1	0,2	100	200	300	30
2	0,4	200	300	200	50
3	0,6	300	400	400	60
4	0,8	400	500	600	40
5	0,9	300	500	200	70
6	1,0	200	800	700	20
7	1,2	400	600	800	80
9	1,4	700	900	900	50
10	1,6	300	800	500	90
11	1,7	50	1050	800	50
12	1,8	250	350	700	70
13	1,9	300	350	500	80
14	2,0	450	500	300	40
15	0,8	450	550	900	30
16	1,5	650	700	1200	90
17	0,5	750	850	500	70
18	0,6	650	850	1300	60
19	0,7	250	950	200	100
20	0,8	1050	1200	100	80
21	0,9	1100	1300	1200	60
22	1,0	1100	1200	500	40
23	1,1	1300	1500	700	50
24	1,2	1300	1400	900	30
25	1,3	1200	1500	800	100