§3 Закон Кирхгофа 9 icon

§3 Закон Кирхгофа 9


1 чел. помогло.
Смотрите также:
Тепловое излучение. Интегральные и спектральные характеристики излучения. Закон Кирхгофа...
Закон Ома и закон Кирхгофа в комплексной форме...
1. Закон Кулона...
Программа курса лекций...
Тематический план изучения логики № п/п Наименование тем Количество часов лекция...
Закон соизмеримости или закон Гармонии...
Лекция Методы анализа линейных электрических цепей при гармоническом воздействии Методы...
Законодательных (представительных) и исполнительных...
Правила Кирхгофа для разветвленных цепей...
Связанных с применением законодательства о размещении...
Наименование нормативно-правового акта...
Исторический экскурс Перспективы Федеральный закон о выборах от 7 мая 1956 г...



страницы:   1   2   3   4   5   6   7   8

8 глав 57 параграфов. 16ти нет 2

Физика 3

Введение. Дуализм света. Опыт Боте. 3

Глава 1. Действие света. 3

§1 Фотоны. 3

§2 Фотоэффект. 3

§3 Применение фотоэффекта. 6

§4 Давление света. 7

§5 Явление Комптона – рассеяние рентгеновского кванта на «свободном» электроне. 8

Глава 2. Тепловое излучение – излучение нагретых тел оптического диапозона. 9

§1 Тепловое излучение в ряду других излучений. 9

§2 Основные характеристики теплового излучения. 9

§3 Закон Кирхгофа 9

§4 Законы излучения а.ч.т. 11

§5 Распределение энергии в спектре а.ч.т. 12

§6 Оптическая пирометрия 13

Атомная физика 13

^ Глава 1. Ядерная модель атома. 13

§1 Закономерности линейчатых спектров. 13

§2 Модель Томпсона. 14

§3 Опыты Резерфорда. 15

§4 Энергия электрона в атоме. 16

^ Глава 3. Теория Бора. 17

§1 Несостоятельность классической модели атома. 17

§2 Постулаты Бора. (1913) 17

§3 Опыты Франка и Герца. (1913) 18

§4 Теория атома водорода и водородоподобных ионов по Бору. 19

§6 Затруднения Теории атома водорода и водородоподобных ионов по Бору. 21

Элементы Квантовой Механики. 21

Введение. История создания квантовой механики. 21

^ Глава 4. Волновые свойства микрочастиц. 22

§1 Гипотеза Луи де Бройля. 1923г. 22

§2 Экспериментальное подтверждение гипотезы де Бройля. Опыты Дэвисона и Джермера. 1927-1923. 23

§3 Общие свойства волн. Волновой пакет. 24

§4 Свойства волн де Бройля. 25

§5 Соотношение неопределенностей Гейзенберга. 26

§6 Волны де Бройля и волновая функция. 28

§7 Вероятностное толкование волн де Бройля. 28

§8 Вероятность нахождения мкч.Нахождение средних значений функции от координат. (роль Ψ –фунукции в квантовой механике) 29

^ Глава 5. Уравнение Шредингера. 30

§1 Особенности волнового уравнения для микрочастицы. 30

§2 Общий вид уравнения Шредингера от времени. 30

§3 Уравнение Шредингера для стационарных состояний. 31

§4 Уравнение Шредингера для n частиц 32

§5 Анализ решений уравнений Шредингера 32

^ Глава 6. Применение квантовой механики. 33

§1 Движение мкч в свободном пространстве. 33

§2 Движение мкч в потенциальном ящике. 34

§3 Отражение и прохождение мкч через Потенциальный барьер. 36

§4 Прохождение микрочастицы через потенциальный барьер конечной ширины. Туннельный эффект. 38

§5 Микрочастица в потенциальной яме конечной глубины. 40

§6 Квантово-механический осциллятор 41

§7 Квантово-механическая модель атома. 43

§8 Магнитные свойства и спин электрона. 46

^ Глава 6. Применение квантовой механики. 48

§1 Принцип Паули (1925). 48

§2 Распределение электронов в сложных атомах по оболочкам. Таблица Менделеева. 48

§3 Спектр сложных атомов. 49

^ Глава 7. Элементы квантовой статистики. Проводимость металлов. 51

§1 Понятие о квантовой статистике. 51

§2 Распределение коллективизированных электронов в металле по квантовым состояниям при T=0 и при Т>0. 51

§3 Динамика электрона в кристаллической решетке. Эффективная масса электрона. 52

§4 Понятие о квантовой теории теплоемкости. Фононы. 53

§5 Понятие о квантовой теории проводимости. 53

§6 Квантовая теория 53

^ Глава 8. Элементы ядерной физики и элементарные частицы. 53

§1 Общая характеристика ядра. 53

§2 Радиоактивность. 53

§3 Энергия связи ядра. Два пути получения ядерной энергии. 53

§4 Элементарные частицы. 53

§5 Кварк-лептонная симметрия 53
^

8 глав 57 параграфов. 16ти нет

Физика

Введение. Дуализм света. Опыт Боте.


Свету присущ дуализм:

(1) свет — электромагнитная волна

(2) свет — поток квантов

волна бесконечная, а в случае квантов свет выделяется порциями.


Опыт, доказывающий дискретную природу света (2) — опыт Боте.



Если свет — электромагнитная волна, то записи на ленте будут строго симметричны.

С позиции квантов: кванты летят хаотически и приходят на счетчики не одновременно.



(излучение именно рентгеновское тк энергия фотона видимого света — несколько электрон-вольт, и на первый план выходят волновые свойства, у рентгеновского излучения энергия на несколько порядков больше и на первый план выходят квантовые свойства)

^

Глава 1. Действие света.

§1 Фотоны.


Фотоны — кванты оптического диапозона (1011 — 1015 Гц), порция, минимальный сгусток энергии.

Энергия фотона εф=hν = hC/λ=ħω

h=6.62 * 10 -34 Дж с — постоянная Планка (1900)

ħ=h/2Pi=1.05*10-34 Дж c

ω = 2Pi ν

λ=СT=C/ν ν=C/λ

E=mC2 — закон массы энергии

m=E/C2

Масса фотона mфф/C2=hν /C2 — масса движущегося фотона

со скоростью света могут двигаться только частицы нейрина и фотона, тела — нет

mф=m/sqr(1-(v2/C2)) v=C (в вакууме) => mф=0 в покое

Импульс фотона Pф=mC= hν /C = h/λ
^

§2 Фотоэффект.


Фотоэффект — спускание веществом электронов при облучении электромагнитным излучением.

1. Основные особенности фотоэффекта.


При облучении ультрафиолетом (например) испускаются частицы — электроны.

А. Г. Столетов проводил опыт, снимая вольт-амперную характеристику.





В результате были сформулированы законы внешнего фотоэффекта (Столетова):

  1. Для данного фотокатода при облучении с постоянной частотой сила фото-потока насыщения прямо пропорциональна световому потоку, падающему на фотокатод.

Jфн

  1. Для данного фотокатода max T (Екин) выбитого элемента пропорциональна частоте облучения и не зависит от светового потока.

  2. Для каждого фотокатода имеется своя «красная» граница

λкр ν=C/λкр — max λ (min ν) c которой начинается фотоэффект

λ>λкр

ν< νкр

  1. фотоэффект безынерционен.
^

2. Объяснение фотоэффекта с точки зрения волновой и квантовой теорий.


Волновая теория не объясняет законы фотоэффекта.

В квантовой теории законы Столетова объясняются уравнением Эйнштейна для фотоэффекта.

hν = Aв + (mV2max/2)

(выход электрона из металла + кинетическая энергия максимального выбитого электора)

eUЗ = mV2max/2 — тоже уравнение Эйнштейна

eUЗ — кинетическая энергия получаемая или отдаваемая электроном

hν = Aв + eUЗ

если hν < Aв — фотоэффект невозможен.

кр= Aв и hC/λкр = Aв - объясняет наличие «красной» границы.
^

3. Селективный, внутренний, вентильный фотоэффект.


Селективный фотоэффект.

Квантовый выход электрона из металла — γ

γ=jфн/Ф = [мА/лм]

обычный фотоэффект



селективный фотоэффект



электромагнитная волна:

E=E0Cos(ωt-kr)

H=H0Cos(ωt-kr)

На электрон действует F=eE, электрон начинает совершать вынужденные колебания, становится возможным появление резонанса. Λ0 — резонансная длина волны. Максимальная амплитуда, максимальный квантовый выход.

Величина пика (максимума) зависит от вида поляризации падающего излучения и от угла падения.



2 — вероятность выхода больше





чем больше угол, тем больше пик.

Селективный фотоэффект чаще на щелочных металлах. Важен тем что подчеркивает дуализм света. Один и тот же эффект объясняется с привлечением обеих теорий.

Внутренний фотоэффект.

Наблюдается не на металлах, а на диэлектриках и полупроводниках.

Hν = AВ1 + AВ1 +AВ1 + (mV2max/2)

AВ1 — отрыв элемента от атома

AВ2 — подведение электрона к поверхности

AВ3 — отрыв электрона от фотокатода

энергии фотона хватает только на AВ1.

Тогда в веществе увеличивается количество свободных электронов, это увеличивает проводимость.

Внутренний фотоэффект используется в фотосопротивлениях.

Вентильный фотоэффект

наблюдается при облучении p-n перехода

рис*

обладает способностью проводить электроны в одном направлении. Преобразует световую энергию в электрическую.
^

§3 Применение фотоэффекта.


При измерении интенсивности светового потока

-фотоэлемент



его характеризует чувствительность: γ = jфн/Ф = [мА/лм] — интегральная чувствительность. Порядка 150-200 в обычном случае и увеличивается газами или полупроводниками.

  • ФЭУ (фото электронный умножитель) — несколько анодов.
^

§4 Давление света.


Объяснение с т.з. Волновой теории:



Fл=e[V,B]

B=μ0μH

P~Fл

|V|~[E,H]~ω

ω — объемная плотность энергии электромагнитной волны.

P=ω (1 + ρ)

ρ — коэффициент отражения

в ясный солнечный день, по расчетам Ньютона, ρ = 4*10-6 Н/м2

П.Н.Лебедев доказал P света

Давление света с т.з. Фотонной теории:

Давление — суммарный импульс, который сообщаю т фотоны единице площади в единицу времени.

Каждый фотон несет импульс hυ/C

ρ=0 поверхность абсолютно черная:

P=hυN/CSt

ρ=1 поверхность белая или отражающая

при абсолютном отражении: Δpф=-2hυ/C

белая поверхность: P=2hυN/CSt

P=(2hυNρ/CSt) + (hυN/CSt)(1-ρ)

(доля отраженных фотонов + доля поглащенных фотонов)

P= (hυN/CSt)(1+ρ)

Nhυ=W/ΔSΔt

W/C= ω

Nhυ/ CΔSΔt= ω



^

§5 Явление Комптона – рассеяние рентгеновского кванта на «свободном» электроне.

1. Физическая сущность




Рассеивающее вещество – бериллий, литий, бор. Рентгеновский спектрограф.

В рассеянных лучах длина волны λ’

Δλ=λ’ – λ – Комптоновское смещение

Δλ=λk(1 – Cosϑ )

λk=2,4*10-12 м равно к. смещению при рассеянии на угол ϑ=Pi/2
^

2. Элементарная теория комптоновского эффекта


Выполняется закон сохранения энергии

hυ + m0C2 = hυ’ + mC2

нет рассеяния когда фотон(рентгеновский квант) попадает в ядро или в электрон тесно связанный с ядром, тк длина волны не меняется.



Система:

{hυ + m0C2 = hυ’ + mC2

P=P’+mV (P,V - векторные)}


{mC2 = h(υ - υ’) + m0C2

m2V2=(hυ/C)2+(hυ’/C)2 - h2υυ’ Cosϑ /C2}


{m2C4= m02C4 + 2h(υ-υ’)m0C2 + h2υ2 + h2υ’2 - 2h2υυ’

m2V2C2= h2υ2 + h2υ’2 - 2h2υυ’ Cosϑ}


m2C4(1 – V2/C2)= m02C4 + 2h(υ-υ’)m0C2- 2h2υυ’+ 2h2υυ’ Cosϑ

m= m0/sqr(1 – V2/C2) => m2(1 – V2/C2)= m02

m0C22h(c/λ - c/λ’) = 2h2(c/λ)(c/λ’) - 2h2(c/λ)(c/λ’)Cosϑ

m0C2C(λ’ - λ)/λ’λ = hC2/λλ’ - hC2 Cosϑ/λλ’

Δλm0C=h(1 – Cosϑ)

Δλ = h(1 – Cosϑ)/ m0C

λk = h/ m0C = 2,4*10-12 м

3. Выводы


Таблица:

Квант:

До соударения E= hυ, P= hυ/C

После соударения E= hυ’, P= hυ’/C

Электрон:

До соударения E= m0C2, P= 0

После соударения E= mC2, P= mV

  1. при рассеянии квантов рентгеновского излучения на свободном ??? электроне в рассеянном излучении вместе с компонентами λ появляется компонента λ’>λ

  2. комптоновское смещение Δλ = λ’ – λ зависит только от угла расстояния ϑ, ϑ ~ Δλ

  3. комптоновское смещение одинаково для всех рассеивающих элементов и не зависит от длины волны излучения

  4. интенсивность рассеянной комп убывает с возрастанием 2-рассеивающего вещества.




Скачать 0.53 Mb.
оставить комментарий
страница1/8
Дата27.09.2011
Размер0.53 Mb.
ТипЗакон, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы:   1   2   3   4   5   6   7   8
отлично
  4
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2014
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх