Вопрос 46.

Резерфорд провел опыт по бомбардировке металлической фольги ?-частицами. Он обнаружил, что части ? -частиц проходят,, не отклонившись от своей траектории. Часть отклоняется на малый угол ф и

очень малая часть ? -частиц отклоняется на тупой угол, Данный факт свидетельствует о встрече тяжелой положительно заряженной ? -частицы с положительно заряженной тяжелой малой частицей, которую назвали ядром.

Резерфорд предложил ядерную (планетарную) модель атома, в центре находится небольшое по

размерам, но тяжелое и положительно заряженное ядро, вокруг которого по орбитам вращаются отрицательно заряженные электроны.

До этого Томпсон предложил модель атома, похожую на кекс с изюмом. Роль изюминок в данной модели играют электроны, а роль теста, в котором они находятся - ядро.

m = 0, I - магнитное квантовое число. Определяет магнитный момент орбитального движения электрона,

5 = " 1/2 - спиновое квантовое число. Характеризует собственное движение электрона вокруг своей оси.

Принцип запрета Паули; никакие два электрона в атоме не могут обладать одним и тем же набором квантовых чисел.

Вопрос 49.

Люминесценция - свечение тел, вызванное излучением, проходящим за измеримый на опыте промежуток времени между моментом поглощения энергии телом и ее выделением в виде излучения, возникающего независимо от температурного излучения.

Электролюминесценция - свечение разреженного газа при прохождении через него электрического тока. Электролюминесценция также наблюдается в полупроводниках и используется в светодиодах

Фотолюминесценция -люминесценция, возникающая в результате поглощения телом светового излучения. Правило Стокса: спектр фотолюминесценции сдвинут в сторону длинных волн по сравнению со спектром поглощенного излучения.

Время послесвечения - время, в течение которого наблюдается фотолюминесценция вещества после прекращения его облучения.

Флуоресценция - фотолюминесценция, при которой время послесвечения так мало, что она исчезает практически одновременно с прекращением облучения тела,

Фосфоресценция - фотолюминесценция, время которой имеет значительную величину. Кристаллофосфоры - кристаллические вещества, сильно и длительно фосфоресцирующие.

Люминофоры - светящиеся составы, фосфоресценция которых обусловлена присутствием

активаторов,

Катодолюминесценция - люминесценция в электроннолучевых трубках, экраны которых покрываются с внутренней стороны люминофором, светящимся при бомбардировке его

электронами.

Вопрос 50.

Лазер - квантовый оптический генератор. Виды лазеров: рубиновый, газовый, полупроводниковый.

Действие лазера основано на свойстве индуцированного перехода - перехода атома из возбужденного состояния в стационарное с выделением энергии.

Принцип действия рубинового лазера:

Рубиновый лазер состоит из искусственного рубинового стрежня (окись алюминия с примесью хрома), концы которого строго параллельны, гладко отполированы и покрыты серебром, причем левый торец делается непрозрачным, а правый (выходной) - полупрозрачным.

Световое излучение лазера создается атомами хрома, для возбуждения которых служит лампа накачки - мощная импульсная газоразрядная трубка, спирально закрученная вокруг стержня. Мощная вспышка лампы переводит большинство атомов хрома в возбужденное состояние,

Пусть какой-нибудь из возбужденных атомов хрома самопроизвольно испускает фотон, летящий вдоль оси стержня. Этот фотон вызовет индуцированное излучение других атомов хрома, и образуется лавина фотонов. Поскольку волны, соответствующие этим фотонам, точно совпадают по -фазе., возникает электромагнитная волна с непрерывно увеличивающейся амплитудой. Дойдя до зеркального торца, она отражается и проходит вдоль стержня в обратном направлении. В результате многократного отражения возникает стоячая волна с быстро увеличивающейся амплитудой. При этом расстояние между зеркальными торцами стержня содержит целое число полуволн, и рубиновый стержень таким образом, представляет собой объемный резонатор. При отражении от полупрозрачного зеркала на выходном горце стержня часть света выходит наружу, образуя чрезвычайно мощное монохроматическое излучение, называемое лазерным лучом.

Излучение, вызванное фотонами, движущимися под каким-то углом к оси стержня, не может многократно отражаться от зеркальных торцов и усиливаться. Этим объясняется высокая

направленность излучения лазера.

За время порядка долей миллисекунды все возбужденные атомы хрома переходят в нормальное состояние, и излучение лазера прекращается. Рубиновый лазер испускает короткие, но очень мощные вспышки красного света. При работе лазера выделяется очень много тепла, и необходимо

его охлаждение.

В газовых лазерах излучение создается разреженным газом, атомы которого возбуждаются высокочастотным электрическим током. Газовые лазеры создают непрерывное излучение. Оно менее мощное, чем излучение лазеров на твердом теле, зато еще более направленное и монохроматическое.

Полупроводниковые лазеры представляют собой светодиоды, работающие при огромной плотности тока. Отличаются высоким КПД.

Применяются в строительстве, навигации, военном деле, медицине.

Свойства лазерного излучения: стабильное возбужденное состояние большинства атомов, когерентность, определенная частота, высокая направленность.