Спектр (распределение энергии в спектре, спектроскоп, спектры испускания и поглощения, спектральный анализ и его применение).

Любой источник свет характеризуется полной энергией которую он излучает в единицу времени. Эта энергия распределяется равномерно. Это распределение можно найти с помощью призмы найти спектр

излучения и измерить спектровую энергию.

Спектроскоп -Для наблюдения спектров. Состоит из двух труб между которыми трехгранная призма. В одной из труб- щель Перед щелью источник света.лучи проходят через трубу попадают на призму и идут во 2 трубку.

Спектральным анализом называется метод исследования состава разных веществ по их спектрам поглощения и испускания.

Спектрами испускания называется спектры получаемые от самосветящихся тел.(3 типа- сплошные линейчатые полосатые)Сплошные или непрерывные спектры получаются от всех светящихся твердых и жидких тел в результате их нагревания а так же от сильно сжатых газов.

Линейчатые спектры состоят из отдельных и узких линий различного цвета разделенных темными промежутками.

Полосатые спектры-спектры состоящие из ряда светлых полос разделенных темными промежутками.

Поглощение света веществом зависит от длинны волны. Темные линии на фоне непрерывного спектра это линии поглощения образующие спектр поглощения

Спектральный анализ –это метод определения химического вещества по его спектру. Это самый быстрый и простой способ определения состава различных хим. соединений

Невидимые излучения. Рентгеновское излучение и его применение.

Инфракрасное ((солнце лампы, эл дуга все нагретые тела) невидимое глазом вызывает сильный нагревательный эффект) Применение: фотография,определение болезней

растений, изучение астрономически объектов сушка овощей фруктов и т.д)

Ультрафиолетовое. Риттер и Волластон. Солнце звезды туманности твердые тела высокая температурная плазма.(невидимая глазом,способность вызывать ионизацию и фотоэффект, обладает биолог. действием: излучение укрепляет организм, покраснения кожи, вызывает бактерицидное действие. Применение: для уничтожения бактерий, для

образования витамина Д и повышения иммунитета, для изучения структуры твердых тел,в фотохимии, и т.д

Рентгеновское излучение Св-ва: они невидимы,биологически активны, действуют на

фотопленку, вызывают ионизацию воздуха, не отражаются от некоторых веществ, не испытывают преломление, эл поле не оказывает влияние на из направление распространения. Рентгеновские лучи представляют собой электромагнитные волны с очень малой длинной волны. Применение Дефектоскопия, в медицине(для постановки правильного диагноза),в научных исследованиях (структура кристаллов) рентгенотерапия, лазеры.

Гамма- излучение(10в -11до 10 в -13)1)космос, радиоактивный распад.2)перекрывает диапазон рентгеновских излучений, вызывает Люминесценцию, ионизирует атомы и молекулы тел, разрушает живые клетки, не взаимодействует с эл. и маг полями 3)выявление внутренней структуры атомов, терапиям И диагностика в медицине, лазеры.

Шкала электромагнитных волн.

Низкочастотные волны Длинна волны до 10 в 5 м.Источник излучения 1–токи высокой частоты, генераторы переменного тока. Свойства 2- волновые свойства проявляются наиболее сильно,

намагничивают ферромагнетики, слабо поглощаются воздухом. Применение 3-плавка и закладка металлов

Радиоволны-10 в 5 до10 в -3.1 Колебательные контуры,вибратор Герца, лазеры. 2.делятся на диапазоны хорошо распространяются в воздухе отображаются от облаков и атмосферы.3-радиосвязь телевидение

Инфракрасное излучение- 2*10в -3 о 7,6*10в 7 1)солнце электролампы,космос 2)хорошо поглощается телами,изменяет сопротивление тел, действует на фотоэлементы и материалы, невидимо3)плавка, резка, фотографирование в тумане в темноте

Видимое излучение(7,6*10в -7 до 3.8*10в-7 м)1)солнце, эл лампы, эл дуга, лазеры. 2)делает видимым окружающие предметы., отражается, интерферирует,дифрагирует, вызывает явления фотосинтеза в растениях. 3)освещение, фотоэффект, голография, лазеры.

Ультрафиолетовое (4*10 в-7 до 3*10 в-8) 1)солнце космос лазеры эл лампы 2)действует на

фотоэлементы, оказывает бактерицидное действие,вызывает фотохимические реакции, обладает лечебным свойством, невидимо.3)люминесценция в газоразрядных лампах.

Свечение микроорганизмов. Рентгеновское (10в-8 до 10 в-12) 1)трубки Рентгена, лазеры, солнечная корона, небесные тела) 2)обладает большой проникающей способностью, вызывает

Люминисценцию, воздействует на клетки живого организма, ионизирует газы, независимо. 3)рентгеноструктурный анализ,

 

Элементы теории относительности. Связь между массой и энергией.

Принцип относительности: никакими механическими опытами нельзя установить покоится инерциальная система отсчета или движется равномерно и прямолинейно..

Есть понятия событие и инерциальная система отсчета.

Событие определяется как физическое явление происходящее в какой либо точке.Инерциальной называется система отсчета относительно которой материальная точка либо покоится либо движется.

Кинетической энергии соответствует определенная масса. Так при нагревании тела его масса увеличивается. Излучение испускаемое солнцем имеет энергию поэтому имеет массу. Соотношение между массой и энергией выражает уравнение Эйнштейна - полная энергия тела пропорциональна его массе

57. Основные понятия волновой оптики (эффект Доплера, эффект Вавилова - Черенкова).

Изменение частоты в волне воспринимаемое наблюдателем во время сближения или удаления друг от друга источником волн и наблюдателя называется эффектом Доплера

Наблюдатель воспринимает волны той частоты которые исходят от источника. если наблюдатель удаляется то волны воспринимаются им несколько растянутыми, значит частота увеличивается.

Эффект Вавилона - черенкова. Этот эффект можно наблюдать когда источник проникающего радиоактивного излучения окружен плотной средой –водой. Свечение возникает при движении частиц - электронов. Когда частица пролетает в среде со сверхсветовой скоростью она возбуждает атомы среды которые испускают затем когерентное излучение.. В результате образуется конус света. Наблюдается в воде

Квантовая оптика. Абсолютно чёрное тело. Закон Стефана - Больцмана. Распределение энергии в спектре. Квантовая гипотеза Планка.

Излучение испускаемое нагретыми телами наз. тепловым. Каждое тело может не только испускать но и поглощать. Опыты показали что чем больше энергии тело излучает тем сильнее оно поглощает излучение. Хар-кой любого тела является поглощательная способность(показывает какая доля энергии поглощается телом)

Тело которое при любой не разрушающей его температуре полностью поглощает всю энергию падающего на него света любой частоты наз абсолютно черным.(отверстие в ящике сферической формы)Абсолютно черное тело является наиболее интенсивным источником теплового излучения. При оной температуре черное тело испускает в единицу времени больше энергии чем любое другое тело.

Закон ст.б-интегральной светимостью тела наз отношение мощность излучения к площади поверхности излучателя. Спектральной светимостью наз отношение светимости в данном диапазоне длин волн к ширине диапазона.

Задача о распределении энергии излучения абсолютно черного тела между волнами разной длинны сыграла огромную роль.ее решение привело к созданию квантовой физики. на рисунке хар-ие распределение энергии в спектре при разных Темп. площадь ограниченная каждой кривой определяет интенсивность полного излучения. Площадь быстро растет с увелич темп. все кривые имеют максимумы. Длинна волны на которую приходится максимум энергии излучения обратно пропорциональная абсолютной температуре.

Планка- абсолютно черное тело испускает и поглощает свет не непрерывно а определенными порциями энергии –квантами

59. Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Квантовая теория фотоэффекта. Фотон и его энергетические характеристики.

Явление выравнивания электронов из твердых и жидких тел под действием света наз внешним фотоэлектрическим эффектом. Фотоэффект создается ультрафиолетовыми лучами.

Законы: максимальная начальная скорость фотоэлектронов определяется частотой света и не зависит от его интенсивности,

-для каждого вещества сущ красная граница фотоэффекта

-число фотоэлектронов вырываемых из катода за 1 с прямо пропорционально интенсивности света

Ур Эйнштейна –h*v=Aв+m*vв2 /2 Красная граница фотоэффекта зависит только от работы выхода электрона.

Фотон его импульс направлен световому лучу.чем больше частота тем больше энергия фотона и тем отчетливее выражены корпускулярные свойства света.