Спектр теплового излучения

Тепловое излучение имеет сплошной спектр, положение максимума которого зависит от температуры вещества. С её повышением возрастает общая энергия испускаемого теплового излучения, а максимум перемещается в область малых длин волн.

Вопрос 64. Гипотеза и универсальная формула Планка для спектральной плотности энергетической светимости ачт. Гипотеза Планка

свет должен излучаться порциями (квантами). Энергии порции прямо пропорциональна частоте световой волны E=h, где h - постоянная Планка,  - частота света.

Формула Планка

– абсолютная температура

– постоянная больцмана

– средняя энергия

-средняя кинетическая энергия

энергия квант. электромагнитного излучения

Вопрос 65. Внешний фотоэффект и его законы. Формула Эйнштейна.

Определим внешний фотоэффект как явление испускания электронов вещества под действием излучения. Впервые фотоэффект был открыт в 1887 г. Г.Герцем, который обнаружил, что искровой разряд между двумя металлическими шариками происходит значительно интенсивнее, если один из шариков освещать ультрафиолетовыми лучами. Измерение удельного заряда вылетающих из металла под действием излучения частиц позволило установить, что частицы являются электронами.

Экспериментально были установлены следующие основные закономерности фотоэффекта:

• Для монохроматического света определенной длины волны фототок насыщения пропорционален световому потоку, падающему на катод.

• Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от величины светового потока, а определяется лишь частотой излучения.

• Для каждого вещества катода существует своя граничная частота   такая, что излучение с частотой   фотоэффекта не вызывает. Эту граничную частоту называют частотой красной границы фотоэффекта.

Фотоэлектроны вылетают сразу после начала свечения

Металл

Работа выхода (А) – min энергии, которую нужно сообщить электрону, чтобы он «вылез» из ямы

Условия фотоэффекта:

1. Если , то нет фотоэффекта

2. , то есть - есть

Класс электромагнитные волны: Формула Эйнштейна.

Вопрос 66. Корпускулярные свойства света. Эффект Комптона. Комптоновская длина волны.

Корпускулярные свойства света – свойства взаимодействия света с веществом (испускания, поглощения, рассеяния)

Эффект комптона

Комптон исследовал упругое рассеяние коротковолнового рентгеновского излучения на свободных (или слабо связанных с атомами) электронах вещества. Открытый им эффект увеличения длины волны рассеянного излучения, названный впоследствии эффектом Комптона, не укладывается в рамки волновой теории, согласно которой длина волны излучения не должна изменяться при рассеянии. Согласно волновой теории, электрон под действием периодического поля световой волны совершает вынужденные колебания на частоте волны и поэтому излучает рассеянные волны той же частоты.

Монохроматическое рентгеновское излучение с длиной волны λ₀, исходящее из рентгеновской трубки R, проходит через свинцовые диафрагмы и в виде узкого пучка направляется на рассеивающее вещество-мишень P (графит, алюминий). Излучение, рассеянное под некоторым углом θ, анализируется с помощью спектрографа рентгеновских лучей S, в котором роль дифракционной решетки играет кристалл K, закрепленный на поворотном столике. Опыт показал, что в рассеянном излучении наблюдается увеличение длины волны Δλ, зависящее от угла рассеяния θ: 

Δλ = λ - λ0 = 2Λ sin2 θ / 2,

где Λ = 2,43·10^–3 нм – так называемая комптоновская длина волны, не зависящая от свойств рассеивающего вещества.