Билет № 19

Модель строения жидкостей. Насыщенные и ненасыщенные пары; зависимость давления насыщенного пара от температуры; кипение. Влаж­ность воздуха; точка росы, гигрометр, психрометр.

Дисперсия и поглощение света; спектроскоп и спектрограф. Различные виды электромагнитных излучений и их практическое применение.

При одной и той же температуре содержание в воздухе водяного пара может изменяться от нуля до состояния насыщения. С ростом температуры жидкости увеличивается число испаряющихся молекул и соответственно конденсирующихся молекул пара, поэтому давление насыщенного пара возрастает при увеличении температуры жидкости.

Если наблюдать процесс испарения жидкости в закрытом сосуде, то концентрация пара может достигнуть такого значения, когда число молекул пара, конденсирующихся за определенный промежуток времени, равно числу молекул жидкости, испаряющихся с ее поверхности за это же время. Так как р = пкТ, то при данной температуре давление пара большим быть не может, и пар в таком состоянии называют насыщенным.

Давление насыщенного пара зависит от молекулярной структуры жид­кости. Давление насыщенного пара жидкости, состоящей из сильно взаимо­действующих друг с другом молекул, меньше, чем давление насыщенного пара жидкости, состоящей из слабо взаимодействующих молекул. В окру­жающей нас атмосфере пар редко бывает насыщенным из-за нарушения равновесия процессов испарения и конденсации. Этому способствует пере­мещение слоев воздуха в атмосфере. При одной и той же температуре со­держание в воздухе водяного пара может изменяться от абсолютно сухого воздуха до состояния насыщения. Степень влажности характеризуется от­носительной влажностью.

Существуют три способа определения влажности воздуха: метод точки росы, волосной гигрометр и (наиболее точный из них) психрометр Августа. Oт влажности зависит интенсивность испарения влаги с поверхности кожи человека. Испарение влаги имеет большое значение для поддержания тем­пературы тела постоянной.

Показатель преломления не зависит от угла падения светового пучка, но он зависит от его цвета. Это было открыто Ньютоном.

Опыт Ньютона: направил на призму световой пучок малого поперечного сечения. Падая на стеклянную призму он преломлялся и давал на противоположной стене изображения радужным чередованием цветов саму полоску Ньютон назвал спектром. При закрытии отверстия цветными фильтрами на стене наблюдаются только те цвета которые закрывают пучок света.

Вывод : призма не окрашивает белый свет а лишь разлагает его на составные части.

Дисперсия – зависимость показателя преломления света от частоты колебаний ( или длины волны ).

Спектральные аппараты – приборы дающие четкий спектр , т.е приборы, хорошо разделяющие волны различной длины и не допускающие перекрытия отдельных участков спектра.

Спектроскоп – прибор, с помощью которого визуально исследуется спектральный состав света, испускаемого некоторыми источниками. Простейший спектроскоп состоит из 2 труб – коллиматорной и зрительной, укрепленных на подставки и стеклянной призмы. На одном конце коллиматорной трубы имеется щель для выделения узкого пучка света, на другом ее конце – линза для превращения расходящегося пучка света в параллельный пучок.

Инфракрасное излучение имеет частотный диапазон

3-10¹¹ -3,85- 10¹⁴ Гц (λ= 780нм-1 мм).

ИК-излучение было открыто в 1800 г. английским астрономом Гершелем. Источник инфракрасного излучения — колебание и вращение молекул вещества, поэтому инфракрасное излучение дают нагретые тела, молекулы которых движутся особенно интенсивно. ИК-излучение применяют для измерения температуры различных объектов, в биноклях ночного видения для прогноза урожая в сельском хозяйстве, в медицине для обнаружена инородных образований в организмах, для дистанционного управления аудио- и видеоаппаратурой.

Ультрафиолетовое излучение занимает диапазон частот 810^и-310¹⁶Гц (λ= 10-380 нм). Это излучение было открыто в 1801 немецким ученым Риттером. Он экспериментально обнаружил, что хлористое серебро чернеет не только под действием видимого света, но еще более эффективно оно чернеет в области, находящейся за фиолетовой части спектра. Это невидимое излучение и было названо ультрафиолетовым.

Ультрафиолетовое излучение дают валентные электроны атомов щ молекул, а также ускоренно движущиеся свободные заряды. УФ-излученив в малых дозах синтезирует витамин Д в организме, обладает бактерицид! ным действием, уничтожает микроорганизмы. В больших дозах ультрафиолетовое излучение может вызвать ожег кожи, раковые новообразования! ослабить иммунную систему организма.

Рентгеновское излучение возникает в диапазоне частот! 3 10 -310 Гц Рентгеновское излучение было открыто в 1895 г. немецким физиком Рентгеном. Источник рентгеновского^ излучения — изменение состояния электронов внутренних оболочек атомовI или молекул, а также ускоренно движущиеся свободные электроны. Рент геновское излучение обладает большой проникающей способностью и на-| шло применение в рентгеноструктурном анализе кристаллических решеток, | при изучении структуры молекул, в дефектоскопии, в лечебной и диагностической медицине, криминалистике, в астрономии.

Гамма-излучение — самое высокочастотное излучение, его частота v = 3 10²⁰ Гц, что соответствует длинам волн λ = 10 ^-12м.

у -излучение было открыто французским ученым П. Вилларом в 1900 г Как и свет это излучение не отклоняется магнитным полем. Источником у -излучения является изменение энергетического состоя­ния атомного ядра, а также ускорение свободных заряженных частиц.

Это излучение обладает самой большой проникающей способностью. Оно проходит через метровый слой бетона, слой свинца толщиной несколь­ко сантиметров. Практически все у -излучение, приходящее к нам из кос­моса, поглощается атмосферой Земли.