Вопрос 16

Закон Вина , т.е. длина волны соответствующая максимальному значению спектральной плотности энергетической светимости черного тела обратно пропорциональна его термодинамической температуре b- постоянная Вина ее экспериментальное значение равно 2,9*10 м*К. Выражение показывает смещение положения максимума функции по мере возрастания температуры в область коротких длин волн. Закон Вина объяснят почему понижения температуры нагретых тел в их спектре все сильнее преобладает длинноволновое излучение.

Формула Рэлея- Джинса для спектральной плотности энергетической светимости черного тела где -средняя скорость осциллятора с собственной частотой ν. Для осциллятора совершающего колебания средние значения кинетической и потенциальной энергии одинаковы. Это выражение согласуется с экспериментальными данными только в области достаточно малых частот и больших температур.

С огласно выдвинутой Планком квантовой гипоезе, атомные осцилляторы излучают энергию не непрерывно, а определенными пропорциями- квантами, энергия Кванта пропорциональна частоте колебания где h=6?625*10 Дж*с- постоянная Планка.Энергия осциллятора может принимать лишь определенные дискретные значения Средняя Энергия осциллятора

спектральная плотность энергетической светимости черного тела Т.О Планк вывел для универсально функции Кирхгофа формулу которая блестяще согласуется с экспериментальными данными по распределению энергии в спектрах излучения черного тела во всем интервале частот и температур.

Вопрос 17

Внешним фотоэлектрическим эффектом называется испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения. Внутренний фотоэффект-это вызванные электромагнитным излучением переходы электронов внутри полупроводника или диэлектрика из связанных состояний в свободные без вылета наружу Вентильный фотоэффект- является разновидностью внутреннего фотоэффекта- возникновение эдс при освещении контакта двух разных полупроводников или полупроводника и металла. 1 Закон Столетова: при фиксированной частоте падающего света число фотоэлектронов вырываемых из катода в единицу времени, пропорционально интенсивности света.» Максимальная начальная скорость фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а определяется только его частотой ν. 3. Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т.е. минимальная частота ν света, ниже которой фотоэффект невозможен. При увеличении анодного напряжения ток возрастает до некоторого максимального значения I называемого током насыщения. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна позволяет объяснить 2 и 3 закона фотоэффекта. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона линейно возрастает с увеличением частоты падающего излучения и не зависит то его интенсивности так как ни А, ни ν от интенсивности света не зависят. Так как с уменьшением частицы света кинетическая энергия фотоэлектронов уменьшается то при некоторой достаточно малой частоте кинетическая энергия фотоэлектронов станет равной нулю и фотоэффект прекратится. используя получим Если интенсивность света очень большая то возможен многофотонный фотоэффект при котором электрон испускаемый металлом может одновременно получить энергию не от одного а от N фотонов Свет испускается, поглощается и распространяется дискретными порциями, называется фотоном. Энергия фотона Масса Фотон- элементарная частица, которая всегда движется со скоростью света с и имеет массу покоя равную 0. Импульс фотона

Эффект Комптона: называется упругое рассеяние коротковолнового электромагнитного излучения на свободных электронах вещества, сопровождающееся увеличением длинны волны. Эффект Комптона- результат упругого столкновения рентгеновских фотонов со свободными электронами вещества. В процессе этого столкновения фотон передает электрону часть своих энергии и импульса в соответствии с законами их сохранения.

Опыт Боте: Тонкая металлическая фольга Ф помещалась между двумя газоразрядными счетчиками. Фольга освещалась слабым пучком рентгеновских лучей под действием которых она сама становилась источником рентгеновских лучей. Вследствие малой интенсивности первичного пучка количество квантов, испускаемых фольгой было невелико. При падении в него рентгеновских лучей счетчик срабатывал и приводил в действие особый механизм М, делавший отметку на движущейся ленте Л. Если бы излучаемая энергия распространялась равномерно во все стороны, оба счетчика д.б. бы сработать одновременно и отметки на ленте приходились бы одна против другой. В действительности же наблюдались совершенно беспорядочное расположение- это объясняется тем что в отдельных актах испускания возникают световые частицы, летящие то в одном то в другом направлении.

При увеличении потенциала сетки сила тока остается неизменной. Чем об'яснить это увеличение наибольшего тока в цепи анода? Накаленная нить излучает тем большее количество электронов, чем больше ток накала, т.-е. чем выше ее температура. Наибольший ток получается в цепи анода тогда, когда все излучаемые нитью электроны достигают анода; этот ток называется током насыщения. При данном накале нельзя получить большего тока, чем ток насыщения, так как все количество носителей электричества — электронов, уже использовано. При повышении накала количество излучаемых электронов гораздо больше, и соответственно с этим увеличивается ток насыщения.