Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
физика ответы на билеты.docx
Скачиваний:
40
Добавлен:
11.09.2019
Размер:
1.29 Mб
Скачать

7) Шкала электромагнитных волн.

Электромагнитное излучение принято делить по частотным диапазонам (см. таблицу). Между диапазонами нет резких переходов, они иногда перекрываются, а границы между ними условны. Поскольку скорость распространения излучения (в вакууме) постоянна, то частота его колебаний жёстко связана с длиной волны в вакууме.

Название диапазона

Длины волн, λ

Частоты, ν

Источники

Радиоволны

Сверхдлинные

более 10 км

менее 30 кГц

Атмосферные явления. Переменные токи в проводниках и электронных потоках (колебательные контуры).

Длинные

10 км — 1 км

30 кГц — 300 кГц

Средние

1 км — 100 м

300 кГц — 3 МГц

Короткие

100 м — 10 м

3 МГц — 30 МГц

Ультракороткие

10 м — 1 мм

30 МГц — 300 ГГц[4]

Инфракрасное излучение

1 мм — 780 нм

300 ГГц — 429 ТГц

Излучение молекул и атомов при тепловых и электрических воздействиях.

Видимое (оптическое) излучение

780—380 нм

429 ТГц — 750 ТГц

Ультрафиолетовое

380 — 10 нм

7,5×1014 Гц — 3×1016 Гц

Излучение атомов под воздействием ускоренных электронов.

Рентгеновские

10 — 5×10−3 нм

3×1016 — 6×1019 Гц

Атомные процессы при воздействии ускоренных заряженных частиц.

Гамма

менее 5×10−3 нм

более 6×1019 Гц

Ядерные и космические процессы, радиоактивный распад.

11.Физическая природа света. Излучение и поглощение света. Спектры. Основы спектрального анализа. Равновесное излучение. Абсолютно черное тело. Формула Планка. Индуцированное излучение. Принцип действия лазера.

1) Физическая природа света.

Свет — электромагнитное излучение, испускаемое нагретым или находящимся в возбуждённом состоянии веществом, воспринимаемое человеческим глазом. Под светом понимают не только видимый свет, но и примыкающие к нему широкие области спектра.

Первые теории о природе света - корпускулярная и волновая - появились в середине 17 века. Согласно корпускулярной теории (или теории истечения) свет представляет собой поток частиц (корпускул), которые испускаются источником света. Эти частицы движутся в пространстве и взаимодействуют с веществом по законам механики. Эта теория хорошо объясняла законы прямолинейного распространения света, его отражения и преломления. Основоположником данной теории является Ньютон.

Согласно волновой теории свет представляет собой упругие продольные волны в особой среде, заполняющей все пространство - светоносном эфире. Распространение этих волн описывается принципом Гюйгенса: Каждая точка эфира, до которой дошел волновой процесс, является источником элементарных вторичных сферических волн, огибающая которых образует новый фронт колебаний эфира

Понятие упругого эфира привело к неразрешимым противоречиям. Например, явление поляризации света показало. что световые волны поперечны. Упругие поперечные волны могут распространяться только в твердых телах, где имеет место деформация сдвига. Поэтому эфир должен быть твердой средой, но в то же время не препятствовать движению космических объектов. Экзотичность свойств упругого эфира являлась существенным недостатком первоначальной волновой теории.

Противоречия волновой теории были разрешены в 1865 году Максвеллом, который пришел к выводу, что свет - электромагнитная волна. Одним из аргументов в пользу данного утверждения является совпадение скорости электромагнитных волн, теоретически вычисленных Максвеллом, со скоростью света, определенной экспериментально (в опытах Ремера и Фуко).

Согласно современным представлениям, свет имеет двойственную корпускулярно-волновую природу. В одних явлениях свет обнаруживает свойства волн, а в других - свойства частиц. Волновые и квантовые свойства дополняют друг друга.

волновые явления

квантовые явления

интерференция

дифракция

поляризация

дисперсия

Фотоэффект

давление света

линейчатость спектров испускания и поглощения

В настоящее время установлено, что корпускулярно - волновая двойственность свойств присуща также любой элементарной частице вещества. Например, обнаружена дифракция электронов, нейтронов.

Корпускулярно-волновой дуализм является проявлением двух форм существования материи - вещества и поля.