Квантові властивості світла.

Світло можна уявити не тільки з хвильової точки зору, але і як потік своєрідних частинок - квантів світла (фотонів). Основна характеристика кванта - це енергія. Монохроматичний світловий потік складається з фотонів з однаковою світловий енергією. Енергія фотона дорівнює E = hν = QUOTE , де h = 6.62 X 10 -34 Дж сек - постійна Планка, ν-Частота світла (Гц), С-швидкість світла у вакуумі м / сек, Х-Довжина хвилі (м). Явище, що полягає в тому, що металеві тіла, піддані опроміненню світлом випускають електрони називається фотоефектом. Фотоефект - це виривання електронів з поверхні металу під дією світла. Теорія фотоефекту була створена великим німецьким фізиком Ейнштейном. Відповідно до цієї теорії енергія кванта світла hν йде на здійснення роботи виходу А, тобто роботи, яку потрібно зробити для відриву електрона з поверхні металу, на повідомлення електрону кінетичної енергії. hν = А - QUOTE Для кожного тіла фотоефект спостерігається лише в той разі, якщо частота світла більше мінімального значення ν _м. Це мінімальне значення називають червоним кордоном фотоефекту.ν _{м =} QUOTE . Гіпотеза Планка - гіпотеза, висунута 14 грудня 1900 Максом Планком і полягає в тому, що при тепловому випромінюванні енергія випускається і поглинається не безперервно, а окремими квантами (порціями). Кожна така порція-квант має енергію, пропорційної частоті ν випромінювання:

 

Білет №2

Застосування першого закону термодинаміки до ізопроцесів

За допомогою першого закону термодинаміки можна робити важливі висновки про характер процесів, що відбуваються. Розрізняють різні процеси, під час перебігу яких одна з фізичних величин залишається незмінною (ізопроцеси).

Якщо термодинамічною системою є ідеальний газ і його об'єм не змінюється, (ізохорний процес), то A' = 0, а зміна внутрішньої енергії, згідно (3.2.5) дорівнюватиме кількості теплоти:DU = Q. Ізотермічний процес. Якщо T = const внутрішня енергія системи не змінюється. Уся передана газу кількість теплоти витрачається на виконання роботи над зовнішніми тілами:Q = A Ізобарний процес. Кількість теплоти Q, передана газу за сталого тиску, витрачається на зміну його внутрішньої енергії і на виконання ним роботи над зовнішніми тілами: Q = DU + A. Адіабатний процес - процес, що відбувається в теплоізольованій системі (немає обміну енергією із зовнішніми тілами). При цьому Q = 0 і змінити внутрішню енергію системи можна лише за рахунок виконання над нею роботи:DU = A. Звичайно, неможливо оточити систему оболонкою, що абсолютно не пропускає тепло, але іноді можна вважати реальні процеси дуже близькими до адіабатних. Для цього вони мають здійснюватися так швидко, щоб за час процесу не відбулося теплообміну (наприклад, поширення звуку в повітрі), або якщо процеси відбуваються з величезними масами газу (наприклад, в атмосфері Землі).З першого закону термодинаміки випливає неможливість побудови "вічного" двигуна першого роду, бо будь-яка система не може нескінченно довго виконувати роботу без передачі їй теплоти. Дійсно, коли Q = 0, то робота має виконуватись за рахунок внутрішньої енергії системи, яка є обмеженою.

Q1 + Q2 + … + Qn = 0. Це - рівняння теплового балансу; Q1, Q2, …, Qn - кількості теплоти, яких набули (Q > 0) або віддали (Q < 0) тіла системи. Рівняння теплового балансу спочатку було знайдено експериментально із спостережень теплообміну між тілами в калориметрі.

Коливальний рух.

Коливаннями називають фізичні процеси, які точно чи майже точно повторюються через однакові проміжки часу. Коливання бувають механічними та електромагнітними. З коливаннями ми зустрічаємося не тільки в техніці, а й у природі та житті людини. Наприклад, коливається поршень двигуна, листя дерев, струни музичних інструментів, б’ється серце. Головною особливістю коливального руху є його періодичність. Існує два види коливального руху: вільні і вимушені коливання.

Вільні коливання — це коливання, які відбуваються в механічній системі під дією внутрішніх сил системи після короткочасної дії зовнішніх сил. Система тіл, які можуть виконувати вільні коливання, називається коливальною системою.

Вимушені коливання — коливання, що виникають під дією зовнішніх сил, які змінюються з часом за модулем та напрямом.

Характеристики коливального руху:

Амплітуда — модуль найбільшого відхилення тіла від положення рівноваги. Позначається літерою А та вимірюється в метрах.

Період — мінімальний проміжок часу, за який відбувається одне коливання. Період позначається літерою Т та вимірюється в секундах.

Частота — число коливань за одиницю часу. Позначається літерою ν та вимірюється в герцах. Частота обернено пропорційна періоду, тому для того щоб знайти частоту, необхідно одиницю поділити на період.

 

 

Білет № 3