54.Модернизация теории Бора.

Стало доступным более тщательное эксперементальное изучение спектра атома водорода.При этом выявилось, что реальный спектр атомов водорода богаче спектральными линиями,чем то,что можно было получить с помощью формулы Бальмера Бора.(см.2 и 43 вопрос формулы на листочке).

Теории Бора был брошен вызов.разобраться с вновь появившшейся проблемой удалось Арнольду Зоммерфельду(1868 -1951).Подобно тому как в прошлом Кеплер (1571-1630) проанализировал астрономические измерения,выполненные его учителем Браге, и установил,что Марс движется по эллиптической, а не по краговой орбите,Зоммерфельд учелэллитичность орбит электронов.В результате в теорию было введено новое "орбитальное"квантовое число (I),учитывающее форму орбиты электрона.Зомерфельд разрешил еще одну загадку "атомного мира".

В последнем десятилетии XIX века датчанин Питер Зееман (1865-1943) обнаружил, что в спектре возбужденных атомов водорода, помещенных в магнитное поле, появляются дополнительный спектральные линии. Этот эффект получчил название эффекта Зеемана (Эффект Зеемана обусловлен тем, что в присутствии магнитного поля атом приобретает дополнительную энергию пропорциональную его магнитному моменту . Приобретенная энергия приводит к снятию вырождения атомных состояний по магнитному квантовому числу и расщеплению атомных линий.)Зоммерфельд понял, что наблюдаемое явление "расщепления" спектральных линий в магнитном поле связанно с разными ориентациями орбит электронов.При включении магнитного поля возбужденный электрон может "выбрать" определенные квантованные ориентации плоскостей своего движения относительно направления внешнего поля.

Энергия электрона зависит от ориентации орбиты.Для учета этой зависимости Зоммерфельд ввел в рассмотрение еще одно, уже третье квантовое число m , названное магнитным квантовым числом.

Итак,было выясненно, что для описания энергетического состояния электрона в атоме необходимо задавать не одно а по крайне мере, три квантовых числа: главное n,орбитальное I и магнитное m. Различные переходы между возможным энергетическими состояниями соответствуют излучению наблюдаемого набора спектральных линий.

Три квантовых числа задать необходимо,но оказалось,что недостаточно.Нужно добавить еще одно квантовое число,для объяснения всех эффектов, наблюдаемых при помещении атомов в магнитное поле.

55.Основные понятия и принципы синергетики (см. 11 вопрос)

56.Закон сохранения полной и механической энергии.

-Закон сохранения полной механической энергии в процессах с участием сил упругости и гравитационных сил является одним из основных законов механики. Знание этого закона упрощает решение многих задач, имеющих большое значение в практической жизни.

-Сумма кинетической и потенциальной энергий системы тел называется полной механической энергией системы.Учитывая, что при совершении работы A = DEk и, одновременно, A = - DEp, получим: DEk = - DEp или D(Ek + Ep)=0 - изменение суммы кинетической и потенциальной энергий (т.е. изменение полной механическополной механической энергии) системы равно нулю.

Значит, полная энергия системы остается постоянной:

E = Ep + Ek = const. В замкнутой системе, в которой действуют только консервативные силы, механическая энергия сохраняется. (Или: полная механическая энергия системы тел, взаимодействующих силами упругости и гравитации, остается неизменной при любых взаимодействиях внутри этой системы).й энергии) системы равно нулю.

57.Альберт Энштейн и специальная теория относительности (см. 3 вопрос)+(см.3 вопрос на листочке формула.

58.Тепловое излучение.Законы теплового излучения.Абсолютно черное тело.

Тепловое излучение — электромагнитное излучение со сплошным спектром, испускаемое нагретыми телами за счёт их внутренней энергии. Один из трёх элементарных видов переноса тепловой энергии (помимо теплопроводности и конвекции).

Основные понятия и характеристики теплового излучения:

а)Энергетическая светимость тела -- физическая величина, являющаяся функцией температуры и численно равная энергии, испускаемой телом в единицу времени с единицы площади поверхности по всем направлениям и по всему спектру частот.(см. 58 вопрос формула (а)на листике)

б)Поглощающая способность тела — — функция частоты и температуры, показывающая какая часть энергии электромагнитного излучения, падающего на тело, поглощается телом в области частот вблизи (см. 58 вопрос формула (б)на листике)

в)Отражающая способность тела - - функция частоты и температуры, показывающая какая часть энергии электромагнитного излучения, падающего на тело, отражается от него в области частот вблизи (см. 58 вопрос формула (в)на листике)

Законы теплового излучения.

а)Закон Стефана — Больцмана (закон излучения абсолютно чёрного тела. Определяет зависимость мощности излучения абсолютно чёрного тела от его температуры. Формулировка закона:Мощность излучения абсолютно чёрного тела прямопропорциональна площади поверхности и четвёртой степени температуры тела:(см. 58 вопрос формула (а)на листике)

б)Закон излучения Кирхгофа — физический закон, установленный немецким физиком Кирхгофом в 1859 году.В современной формулировке закон звучит следующим образом:

Отношение излучательной способности любого тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел при данной температуре для данной частоты и не зависит от их формы, химического состава и проч.(см. 58 вопрос формула (б)на листике)

в)Закон смещения Вина - Длина волны, при которой энергия излучения абсолютно чёрного тела максимальна, определяется законом смещения Вина (см. 58 вопрос формула (в)на листике)

Абсолютное черное тело.

В физике для расчёта теплового излучения принята модель абсолютно чёрного тела, тепловое излучение которого описывается законом Стефана — Больцмана. Излучение же реальных тел подчиняется закону излучения Кирхгофа.

Абсолютно чёрное тело — физическая идеализация, применяемая в термодинамике, тело, поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах и ничего не отражающее. Несмотря на название, абсолютно чёрное тело само может испускать электромагнитное излучение любой частоты и визуально иметь цвет. Спектр излучения абсолютно чёрного тела определяется только его температурой.

Важность абсолютно чёрного тела в вопросе о спектре теплового излучения любых (серых и цветных) тел вообще, кроме того, что оно представляет собой наиболее простой нетривиальный случай, состоит ещё и в том, что вопрос о спектре равновесного теплового излучения тел любого цвета и коэффициента отражения сводится методами классической термодинамики к вопросу об излучении абсолютно чёрного (и исторически это было уже сделано к концу XIX века, когда проблема излучения абсолютно чёрного тела вышла на первый план).