- •Часть III
- •Раздел 5.
- •Интенсивность естественного света, прошедшего через два поляризатора
- •К началу Примеры решения задач
- •Ответ. Коэффициент поглощения данного сорта стекла равен 0,034 см-1.
- •Варианты задач
- •Раздел 1. Свободные гармонические
- •Раздел 2. Интерференция света
- •Раздел 3. Дифракция света
- •Раздел 4. Поляризация света.
- •Раздел 5. Прохождение света
- •Раздел 6. Квантовая природа излучения.
- •Раздел 7. Фотоэлектрический эффект.
- •Раздел 8. Давление света. Фотометрия
Интенсивность естественного света, прошедшего через два поляризатора
Iест2cos2,
где - коэффициент пропускания; - угол между плоскостями пропускания поляризаторов
Угол поворота плоскости поляризации
– кристаллах и в чистых жидкостях
= d;
– растворах
= []cd,
где - постоянная вращения; [] - удельная постоянная вращения; d - расстояние, пройденное светом в оптически активном веществе; c - концентрация оптически активного вещества в растворе.
Угол поворота плоскости поляризации света оптически неактивными веществами под действием магнитного поля (эффект Фарадея)
= VlB,
где V - постоянная Верде (удельное магнитное вращение); l - расстояние, пройденное светом в веществе; B - магнитная индукция.
Разность показателей преломления (no – ne), возникающая в жидкостях и газах под действием электрического поля (эффект Керра)
no - ne = kE2 = оВE2,
где В - постоянная Керра; Е - напряженность электрического поля.
Закон Бугера (закон поглощения света веществом)
I = I0e-kx,
где I - интенсивность света, прошедшего слой вещества толщиной x; I0 - интенсивность падающего света; k - коэффициент поглощения.
Дисперсия света
нормальная ( 0), аномальная ( 0)
7 8
Фазовая скорость света
v = c/n,
где c – скорость света в вакууме; n – показатель преломления среды.
Групповая скорость света
u = v – dv/d.
Энергетическая светимость (излучательность) тела
где W – энергия, излучаемая телом; S – площадь поверхности тела; P = W/t – мощность излучения; t – время излучения.
Излучательность абсолютно черного тела
Формула Планка для спектральной плотности излучательности абсолютно черного тела
где – длина волны; с – скорость света в вакууме; h – постоянная Планка; k – постоянная Больцмана.
Закон Стефана-Больцмана для излучательности абсолютно черного тела
Re = Т4,
где - постоянная Стефана-Больцмана; Т - термодинамическая температура.
Излучательность серого тела
RT = ATRe,
где AT - поглощательная способность тела.
Закон смещения Вина
max = b/T,
где max – длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности излучательности абсолютно черного тела; b – постоянная Вина.
Зависимость максимальной спектральной плотности излучательности абсолютно черного тела от температуры
(r,Т)max = CT5,
где С = 1,310-5 Вт/м3К5.
Энергия фотона
= h = hc/.
Масса фотона
m = /c2 = h/c.
Импульс фотона
p = mc = h/.
Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта
h = A + Tmax, Tmax = mov2max/2
при h moс2,
T
9 10
при h moс2,
где h – энергия фотона; А – работа выхода электронов; Tmax – максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.
Красная граница внешнего фотоэффекта
о = hc/A или о = A/h.
Изменение длины волны рентгеновского (или гамма) излучения при рассеянии на свободном электроне (эффект Комптона)
= / - = 2h/mocsin2/2 = h/moc(1- cos)= C(1- cos),
где / - – длины волн падающего и рассеянного излучения, соответственно; C = h/moc – комптоновская длина волны; mo – масса покоя электрона; с – скорость света в вакууме; – угол рассеяния кванта излучения.
Давление света при нормальном падении на поверхность
(1+) = w(1+),
где Ee – энергетическая освещенность (энергия фотонов, падающих в единицу времени на единицу поверхности); w – объемная плотность энергии излучения; – коэффициент отражения.
Плотность энергии излучения
где Е – напряженность электрического поля электромагнитной волны.
Фотометрические величины:
– сила света ([I] = 1 кд)
– световой поток* ([Ф] = 1 лм = 1кд1 ср)
dФ =Id;
– освещенность ([E] = 1 лк = 1 лм / 1 м2)
яркость ([L] = 1 кд / 1 м2)