32. Основным уравнением квантовой механики является уравнение Шредингера.

Уравнение Шредингера не выводится, а постулируется. Правильность этого уравнения подтверждается согласием с опытом получаемых с его помощью результатов, что, в свою очередь, придает ему характер закона природы.

Уравнение Шредингера в общем виде записывается так:

Уравнение Шредингера для стационарных состояний:

Специфической особенностью этого уравнения является то, что оно имеет решения не при любых значениях энергии Е, а лишь при определенных, называемых собственными значениями.

Волновая функция (или вектор состояния) – комплексная функция, описывающая состояние квантовомеханической системы. Её знание позволяет получить максимально полные сведения о системе, принципиально достижимые в микромире. Так с её помощью можно рассчитать все измеряемые физические характеристики системы, вероятность пребывания её в определенном месте пространства и эволюцию во времени. Волновая функция может быть найдена в результате решения волнового уравнения Шредингера. 

33. –

34. Основные характеристики ядер:

• Масса ядра измеряется в атомных единицах массы (а.е.м). За одну атомную единицу массы принимается 1/12 часть массы нейтрального атома углерода ¹² С: 1а.е.м = 1.6606 10^-27 кг.

• Радиус ядра R

• Энергия связи ядра E_св(A,Z) это энергия, необходимая, чтобы развалить ядро на отдельные, составляющие его нуклоны.

• Удельная энергия связи ядра (A, Z) это энергия связи, приходящаяся на один нуклон

• Дефект масс

• Спин ядра J это векторная сумма спинов и орбитальных моментов составляющих ядро нуклонов.

• Четность ядра P

35. –

36. –

Фотон - материальная, электрически нейтральная частица, квант электромагнитного поля (переносчик электромагнитного взаимодействия).

37. Свет, в котором направления колебаний вектора E упорядочены каким либо образом, называется поляризованным.

Свет называется линейно поляризованным (или иначе плоско поляризованным), если в процессе его распространения вектор E совершает колебания вдоль определенного направления, т.е. в одной плоскости, которую будем называть плоскостью поляризации.

Волна называется поляризованной по кругу (или волной с циркулярной поляризацией), если конец вектора E описывает в фиксированной плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны, окружность.

Естественный свет можно преобразовать в линейно поляризованный используя поляризаторы, т.е. устройства, пропускающие колебания только определенного направления. Это направление называют плоскостью поляризатора. Если на поляризатор падает линейно поляризованный свет, то интенсивность I прошедшего через поляризатор света и интенсивность I₀ падающего света связаны между собой соотношением

I = I₀·cos²φ

где φ - угол между направлением колебаний вектора напряженности электрического поля падающей на поляризатор линейно поляризованный волны и плоскостью поляризатора (закон Малюса).

38. Свет, в котором ориентация вектора E изменяется со временем случайным образом, будем называть естественным (неполяризованным).

39. –

Дихрои́зм — явление, состоящее в различном поглощении веществом света в зависимости от его поляризации. Различают:

• Линейный дихроизм

• Эллиптический дихроизм

• Круговой дихроизм

При́зма Ни́коля — поляризационное устройство, в основе принципа действия которого лежат эффекты двойного лучепреломления и полного внутреннего отражения.

40. Повернутая пластинка в четверть волны превращает эллиптически поляризованный свет в плоскополяризованный. На этом основывается метод, с помощью которого можно отличить эллиптически поляризованный свет от частично поляризованного или свет, поляризованный по кругу, от естественного. Исследуемый свет пропускается через пластинку в четверть волны и помещенный за ней поляризатор. Если исследуемый луч является эллиптически поляризованным (или поляризованным по кругу), то, вращая пластинку и поляризатор вокруг направления луча, удается добиться полного затемнения поля зрения. Если же свет является частично поляризованным (или естественным), то ни при каком положении пластинки и поляризатора невозможно получить погашения исследуемого луча.

41. Свет, в котором направления колебаний вектора E упорядочены каким либо образом, называется поляризованным.

Свет, в котором ориентация вектора E изменяется со временем случайным образом, будем называть естественным (неполяризованным).

Поляризацию можно подразделить на следующие типы:

· Электронная — смещение электронных оболочек атомов под действием внешнего электрического поля. Самая быстрая поляризация (до 10⁻¹⁵ с). Не связана с потерями.

· Ионная — смещение узлов кристаллической структуры под действием внешнего электрического поля, причем смещение на величину, меньшую, чем величинапостоянной решетки. Время протекания 10⁻¹³ с, без потерь.

· Дипольная (Ориентационная) — протекает с потерями на преодоление сил связи и внутреннего трения. Связана с ориентацией диполей во внешнем электрическом поле.

· Электронно-релаксационная — ориентация дефектных электронов во внешнем электрическом поле.

· Ионно-релаксационная — смещение ионов, слабо закрепленных в узлах кристаллической структуры, либо находящихся в междуузлие.

· Структурная — ориентация примесей и неоднородных макроскопических включений в диэлектрике. Самый медленный тип.

· Самопроизвольная (спонтанная) — благодаря этому типу поляризации у диэлектриков, у которых он наблюдается, поляризация проявляет существенно нелинейные свойства даже при малых значениях внешнего поля, наблюдается явление гистерезиса. Такие диэлектрики (сегнетоэлектрики) отличаются очень высокими значениямидиэлектрической проницаемости (от 900 до 7500 у некоторых видов конденсаторной керамики). Введение спонтанной поляризации, как правило, увеличивает тангенс угла потерь материала (до 10⁻²)

· Резонансная — ориентация частиц, собственные частоты которых совпадают с частотами внешнего электрического поля.

· Миграционная поляризация обусловлена наличием в материале слоев с различной проводимостью, образованию объемных зарядов, особенно при высоких градиентах напряжения, имеет большие потери и является поляризацией замедленного действия.

Естественный свет можно преобразовать в линейно поляризованный используя поляризаторы, т.е. устройства, пропускающие колебания только определенного направления. Это направление называют плоскостью поляризатора. Если на поляризатор падает линейно поляризованный свет, то интенсивность I прошедшего через поляризатор света и интенсивность I₀ падающего света связаны между собой соотношением

I = I₀·cos²φ

где φ - угол между направлением колебаний вектора напряженности электрического поля падающей на поляризатор линейно поляризованный волны и плоскостью поляризатора (закон Малюса).

42. Оптически активными веществами называют вещества, способные поворачивать плоскость поляризации, проходящего через них линейно поляризованного света. В основном это органические вещества. Типичными представителями активных веществ из твёрдых тел – кварц, из жидких – раствор сахара, никотин.

Вращение плоскости поляризации света, поворот плоскости поляризации линейно поляризованного света при его прохождении через вещество. В. п. п. наблюдается в средах, обладающих двойным круговым лучепреломлением, т. е. различными показателями преломления для право- и левополяризованных по кругу лучей. Линейно поляризованный пучок света можно представить как результат сложения двух лучей, распространяющихся в одном направлении и поляризованных по кругу с противоположными направлениями вращения.

43. –

44. Помимо кристаллов двойное лучепреломление наблюдается и в изотропных средах, помещённых в электрическое поле (эффект Керра) и в магнитное поле (эффект Коттона — Мутона).

- эффект Керра.

Эффект Керра объясняется оптической анизотропией молекул жидкости, т.е. различной поляризуемостью молекул жидкости по различным направлениям. В отсутствие поля молекулы ориентированы хаотически, поэтому жидкость в целом не обнаруживает анизотропии. Внешнее поле ориентирует молекулы жидкости, и она приобретает анизотропные свойства.

Время, в течение которого появляется или исчезает анизотропия при включении и выключении поля, составляет  с. Поэтому эффект Керра используют для сверхбыстрого переключения потоков света.

45. –

Групповой скоростью uгр называется скорость распространения медленно изменяющейся амплитуды группы волн А, описываемой выражением:

где {\displaystyle \omega }w — угловая частота, {\displaystyle k}k — волновое число.

46. –

-----

47. –

Тепловым излучением тел называется электромагнитное излучение, возникающее за счет той части внутренней энергии тела, которая связана с тепловым движением его частиц.

Энергетическая светимость R(T) - количество энергии, излучаемой в единицу времени с единицы поверхности тела, во всем интервале длин волн. Зависит от температуры, природы и состояния поверхности излучающего тела. В системе СИ R(T) имеет размерность Вт/м².

Абсолютно черным телом называется тело, которое поглощает все падающее на него излучение независимо от направления падающего излучения, его спектрального состава и поляризации (ничего не отражая и не пропуская).