- •1.Интерференция света. Оптическая длина пути. Условия мин и мах при сложении 2 когерентных волн.
- •2.Расчет интерференционной картины от двух поперечных волн
- •3. Интерференция в тонких пластинках и пленках
- •4. Применение интерференции света
- •9. Дисперсия и разрешающая сила решетки
- •10 Дифракция рентгеновских лучей
- •11. Голография, ее применение
- •12 Естественный и поляризованный свет
- •13 Поляризация при отражении и преломлении света.
- •14 Двойное лучепреломление. Одноосные кристаллы
- •15 Вращение плоскости поляризации
- •16 Поглощение света. Закон Бутера
- •17 Дисперсия света Связь дисперсии с поглощением
- •18 Электронная теория дисперсии
- •19 Тепловое излучение. Энергетическая светимость, лучеиспускательная и поглощательная способность. Абсолютно черное тело
- •20 Закон Кирхгофа для теплового излучения
- •21 Квантовая гипотеза и формула Планка
- •22 Закон Стефана-Больцмана
- •23 Закон смещения Вина
- •24 Внешний фотоэффект
- •25 Масса и импульс фотона
- •26 Давление света
- •27 Эффект Комптона
- •28 Опыты Резерфорда по рассеиванию α-частиц
- •29 Постулаты Бора. Атом водорода и его спектр по теории Бора
- •30 Стационарное уравнение Шредингера для атома водорода
- •31 Понятие об энергетических уровнях и спектрах молекул
- •32 Поглощение, вынужденное и спонтанное излучение
- •33 Лазеры и их применение в строительстве
- •34 Состав и некоторые характеристики атомного ядра
- •35 Масса и энергия связи ядра. Удельная энергия связи
- •36 Радиоактивность. Закон радиоактивного распада
- •37 Цепная ядерная реакция, ее применение
- •38 Термоядерная реакция
22 Закон Стефана-Больцмана
Энергетическая светимость АЧТ пропорциональна 4ой степени абсолютной температуры.
где = 5,7 Вт/(м2 К4) – постоянная Стефана-Больцмана.
23 Закон смещения Вина
Модель АЧТ – это полость с небольшим отверстием, причем Sпов >> Sотв. Электромагнитные волны, попадающие в отверстие, не могут выйти и после многократного отражения будут поглощены стенками. Т.е. большая часть энергии поглотится и независимо от материала стенок Iвых<<Iвх. Если стенки полости поддерживать при T = const, то из отверстия будет выходить излучение, близкое к излучению АЧТ при данной температуре. Разлагая это излучение в спектр (по λ) и измеряя интенсивность (I) различных участков спектра, можно найти экспериментальный вид функции Кирхгофа.
Видно, что существует максимум излучательной способности, который с увеличением температуры смещается в сторону более коротких волн. Площадь под любой кривой равна энергетической светимости АЧТ при данной температуре, т.е. .
Отсюда следует закон смещения Вина: длина волны, на которую приходится максимум излучательнойспособности АЧТ ( ), обратно пропорциональна его абсолютной температуре.
или ,
где b = 2,9 * 10-3 мК – постоянная Вина.
24 Внешний фотоэффект
Внешний фотоэлектрический эффект (фотоэффект) – это испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения.
Катод (К) освещается светом определенной частоты (υ = const). Выбиваемые электроны под действием электрического поля достигают анода (А) и в цепи течет ток, называемый фототоком (Iф). Электрическая схема наблюдения фотоэффекта позволяет изменять как величину, так и полярность напряжения между катодом и анодом.
Из вольтамперных характеристик (ВАХ) фотоэффекта видно, что по мере возрастания U фототок растет, т.к. все большее число фотоэлектронов достигают анода. Максимальное значение тока IH, называется током насыщения. Его величина определяется таким значением напряжения, при котором все электроны, испускаемые катодом в 1 с, за это же время достигнут анода. Т.е. , где n – число электронов, испускаемых катодом за 1 с.
Видно, что при U=0 фототок не исчезает, т.к. электроны, выбитые светом, обладают некоторой скоростью (а значит и кинетической энергией) и могут достигать анода и без внешнего поля. Чтобы фототок прекратился, необходимо приложить обратное (задерживающее) напряжение U3. При U=U3 ни один электрон не может преодолеть задерживающего поля, т.е. энергия этого поля .
Были установлены три закона фотоэффекта:
1. Закон Столетова: при υ = const число фотоэлектронов, вырываемых в единицу времени, пропорционально интенсивности света, т.е. фототок насыщения пропорционален световому потоку IH * Ф.
2. Максимальная начальная скорость электронов не зависит от интенсивности, а определяется только частотой света υ.
3. Для каждого вещества существует такая минимальная частота υ0, ниже которой фотоэффект отсутствует. Эта частота называется красной границей фотоэффекта.