- •40. Равновесное излучение и его свойства. Закон Стефана-Больцмана. Формула Вина и закон смещения Вина. Формула Рэлея-Джинса.
- •Формула Релея-Джинса:
- •41. Гипотеза Планка и формула Планка. Квантовая теория равновесного излучения. Понятие об оптической пирометрии.
- •43. Гипотеза Эйнштейна о фотонах. Опыт Боте. Энергия и импульс фотона. Корпускулярно-волновой дуализм свойств света.
- •- Формула Эйнштейна.
- •Опыт Боте и импульс фотона. (рис)
- •Корпускулярно волновой дуализм света.
- •45. Эффект Комптона. Теория эффекта Комптона. Электроны отдачи.
- •Опыты показали, что:
- •48. Тормозное рентгеновское излучение. Коротковолновая граница сплошного рентгеновского спектра.
- •50. Модели атомов. Опыты Гейгера и Марсдена. Рассеяние -частиц. Опыты Резерфорда. Размеры атомов и ядер.
- •51. Эмпирические закономерности в спектрах атома водорода. Спектральные серии. Элементарная теория Бора водородоподобного иона. Энергетические уровни атома водорода и его спектры.
- •- Уравнение движения. – правило квантования орбит.
- •Подробное исследование спектра атома водорода.
- •Спектральные закономерности.
- •52. Опыт Франка-Герца. Учет движения ядра.
- •Опыт Франка-Герца
- •54. Соотношения неопределенностей Гейзенберга. Корпускулярно-волновой дуализм. Применение соотношения неопределенностей Гейзенберга.
- •55. Магнитный момент атома. Опыты Штерна и Герлаха. Гипотеза Гаудсмита и Уленбека. Спин и собственный магнитный момент электрона. Понятие о принципе Паули.
- •58. Резонансное усиление света.
- •59. Условия стационарной генерации (баланс фаз и баланс амплитуд).
- •Условие порога генерации:
- •60. Устройство и принцип работы лазеров. Роль оптического резонатора. Продольные и поперечные моды. Спектральный состав излучения лазеров. Применение лазеров.
- •Продольные и поперечные моды
52. Опыт Франка-Герца. Учет движения ядра.
Правило квантования круговых орбит:
Из всех возможных круговых орбит в атоме в стационарном состоянии соответствуют лишь те орбиты при движении, по которым, момент импульса электрона в атоме равен целому числу постоянной Планка.
При переходе атома из стационарного состояния с большей энергией, в систему с меньшей энергией ( происходит излучение кванта света с энергией.
– правило частот Бора.
Такое соотношение выполняется и в случае поглощения, когда падающий фотон переходит с низшего энергетического уровня в более высокий уровень, а сам при этом ищезает. (РИС)
- энергия первого возбуждения.
Потенциал возбуждения: ;
Замечание: В основном состоянии атом в отсутствии внешних воздействий может находиться бесконечно долго, а в возбуждённом τ∼ с; с.
Возможен бессознательный переход, когда энергия атома передаётся в виде тепла ( атом может совершать переход с одного уровня на другой, в результате столкновения другой частицы или атомов).
Опыт Франка-Герца
Франк и Герц изучали столкновение электронов с атомами газов методом задерживающего потенциала. (РИС)
Из вольт- амперметрной характеристики следует, что:
энергетическое уровни дискретны, первый потенциал возбуждения: В.
При U=4.9 В пары ртути испускают УФ излучение с λ=253.7нм
54. Соотношения неопределенностей Гейзенберга. Корпускулярно-волновой дуализм. Применение соотношения неопределенностей Гейзенберга.
В классической механике состояние частицы описывается динамичными переменными: координатами: , импульсом, энергией и т.д.
Квантовая физика из-за корпускулярно-волнового дуализма накладывает предел применимости понятий классической физики. Нельзя говорить, длинна волны в какой-то точке пространства. Оказывается, что частица с определённым значением импульса: но мы вынуждены классическими понятиями и связано это с тем, что в процессе взаимодействия с приборами, приборы являются макро объектами. Поэтому результаты измерений представляют через классические примеры.
Не возможны такие состояния микрочастиц, в которых они имели бы точные значения координаты х и проекции ОХ. Неопределённости этих величин подчиняются условиям:
; - канонически сопряжённые пары.
– не выполняют соотношение, т.е. не канонически сопряжённые пары.
Замечание: Нельзя толковать, что х и рх существуют точно, но мы не можем их измерить. В природе объективно не существует состояний с точными значениями (х и рх). Такие понятия как одновременно измеренное точное положение частицы и точное значение импульса не имеют смысла.
Соотношения неопределенностей Гейзенберга определяют допустимый принципиальный предел неточностей , которые можно характеризовать классически. т.е. координату х и проекцию импульса т.о. СНГ отражают ограниченную применимость понятий классической физики в области макро мира.