Опыты Штерна и Герлаха. (1921г.).

(измерение магнитных моментов атомов).

Нет поля

Поле есть

(классика) (размытая картина)

(воображение)

Поле есть

(квантовая теория)

Эксперимент

(квантовая теория)

Серебро: на внешней оболочке.

Следовательно, электрон обладает собственным моментом импульса и собственным магнитным моментом .

Спин электрона: ,,.

, ,

БИЛЕТ 50. Принцип Паули. Распределение электронов в атомах по состояниям.

Принцип (запрет) Паули:

В атоме не может быть электронов с одинаковым набором четырех квантовых чисел.

Итоги:

(максимальное число).

Максимальное число электронов в составе .

Слой
	2	-	-	-	-	2
	2	6	-	-	-	8
	2	6	10	-	-	18
	2	6	10	14	-	32
	2	6	10	14	18	50

Учитывается взаимодействие с ядром, принцип Паули, зарядовое число.

Кислород: . Электронная формула:.

БИЛЕТ 51. Поглощение излучения. Спонтанное и вынужденное излучение. Коэффициенты Эйнштейна. Детальное равновесие излучения с веществом. Формула Планка.

Спонтанное и вынужденное состояние.

самопроизвольное спонтанное излучение.

- вероятность спонтанного перехода в единицу времени (Эйнштейн).

- число атомов на уровне .

- среднее времени жизни атома в возбужденном состоянии (естественное).

.

По Гейзенбергу:

, - естественная ширина энергетического уровня.

- естественная ширина спектральной линии.

Вынужденное излучение.

- вероятность вынужденного перехода в состояние из.

Обратный процесс.

- вероятность вынужденного перехода в состояние из.

,

, ,.

, .

Закон Вина:

Формула Рэлея-Джинса:

, .

.

- формула Планка

Вынужденное излучение совпадает по фазе, частоте, направлению и поляризации с падающей волной.

БИЛЕТ 52. Активная среда. Лазеры.

Лазер.

Light

Amplification by

Stimulated

Emission of

Radiation

«Усиление света путем вынужденного излучения».

1 – усиливающая среда

2-3 – зеркала (оптический резонатор)

(положительная обратная связь).

Два условия генерации:

1). Усиление за проход больше потерь.

2). Синхронизация фаз .

Накачка: оптическая, электронная, химическая и другие.

Трехуровневая система накачки.

Рубиновый лазер:

Гелий-неоновый лазер.

.

(красный цвет).

БИЛЕТ 53. Квантовые статистики. Система тождественных частиц в 6-мерном фазовом пространстве. Фермионы и бозоны. Статистики Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна.