23 Модуль Релея-Джинса. Ультрофиалетовая катастрофа.

Релей-Джинс предложили что все атомы явл. гармоническими осциляторами, посылающими тепловое излучение. Основываясь на законе о равномерном распределении энергии по стпеням свободы, получили: ;

... (1)

В области больших длин волн теоретическая и опытная кривые совпадают.

В области коротких длин волн наблюдается расхождение  т.н. ультра-фиолетовая катастрофа.

Опытные данные полностью несоотв. закону Стефана-Больцмана. Применение теории на основании классической физики было безупречно верно. У.ф. катастрофа обозначала крах основных положений классической физики.

24 Квант. Гипотеза Планка. Ф-ла Планка.

Окончательно верную теорию теплового излучения разработал Планк, предложив квантовую гипотезу. Согласно Планку, атомы представляли гарм. осциляторы, но в отличие от Релея-Джинса, дискретной энергии. Величина дискретной порции энергии наз. квантом и равна h.

энергия осцилятора может иметь только ряд разрешённых дискретных значений.

т=0,1,2...

(3) ... - средн. знач. энерг.

... (4)

(5) ... - формула Планка.

Из (5) след. закон Стефана-Больцмана и закон смещения Вина.

Закон смещения Вина:

- экстремум.

; .

Квантовая гипотеза Планка полностью объяснила все экспериментальные значения. С применением формулы Планка можно вывести законы Стефана-Больцмана и смещения Вина.

АТОМНАЯ ФИЗИКА

30 Спектральные серии

Излучение спектров газами добиваются с помощью либо эл. поля, либо нагреванием. Физики установили, что атомарные газы любых элементов посылают дискретное излучение. В спектре наблюдаются только определённые длины волн.

У водорода в спектре 4 линии:

Спектры отражают внутреннюю структуру атома этого элемента. В спектре любого элемента присутствуют т.н. спектральные серии.

Спектральной серией наз. совокупность линий, расположенных определённым образом, длины волн которых подчиняются одной определённой закономерности.

Обобщённая формула Бальмера

(1)... - обобщённая формула Бальмера, где n=3,4,5...; R - постоянная Ридберга, R=1,1·10⁷м^-1. Значение n соответствует определённой линии данной серии Бальмера.