В результате преобразований получаем оптическую разность хода
ΔL=2d | 6. Интерференция полос равной толщины. Как идут лучи, где локализация картины?
Достаточно тонкой пластинки или пленки (поверхности которой не обязательно
должны быть параллельными и вообще плоскими) можно наблюдать
интерференционную картину, локализованную вблизи отражающей
поверхности. Возникающие при этих условиях полосы называют полосами
равной толщины. В белом свете интерференционные полосы окрашены. Поэтому
такое явление называют цветами тонких пленок. Его легко наблюдать на
мыльных пузырях, на тонких пленках масла или бензина, плавающих на
поверхности воды, на пленках окислов, возникающих на поверхности металлов
при закалке, и т.п.
Рассмотрим интерференционную картину, получаемую от пластинок переменной толщины (от клина).
Направления распространения световой волны, отраженной от верхней и нижней границы клина, не совпадают. Отраженные и преломленные лучи встречаются, поэтому интерференционную картину при отражении от клина можно наблюдать и без использования линзы, если поместить экран в плоскость точек пересечения лучей (хрусталик глаза помещают в нужную плоскость).
Интерференция будет наблюдаться только во 2-й области клина, так как в 1-й области оптическая разность хода будет больше длины когерентности.
Результат интерференции в точках P1 и P2 экрана определяется по известной формуле ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | |||
7. Кольца Ньютона (рисунок, радиусы колец).
Кольца Ньютона — кольцеобразные интерференционные максимумы и минимумы, появляющиеся вокруг точки касания слегка изогнутой выпуклой линзы и плоскопараллельной пластины при прохождении света сквозь линзу и пластину. ![]() ![]() ![]() ![]() |
Дифракция света, как и интерференция, является доказательством волновой природы света. В основе Дифракции лежит принцип, помогающий сделать приближенный расчет дифракционных картин, в которых наблюдаются максимумы и минимумы интенсивности света. Принцип Гюйгенса приводит к выводу, что если фронт световой волны частично закрыт каким-нибудь экраном с отверстием, то световые волны будут огибать края этого отверсти. Явление огибания световыми волнами встречающихся препятствий и называют дифракцией света. Принцип Гюйгенса не позволяет найти интенсивность световых волн, распространяющихся при дифракции в различных направлениях. Френель предложил приближенный метод решения задачи о распространении волн, основанный на более глубоком представлении о волновом процессе, с учетом амплитуд и фаз колебаний. Сам принцип Гюйгенса-Френеля может быть сформулирован таким образом: каждую точку среды, до которой дошел волновой фронт, можно не только рассматривать как источник вторичных когерентных волн, но и волновое возмущение во всякой точке, находящейся перед фронтом волны, можно рассматривать как результат интерференции этих вторичных волн | 9. Метод зон Френеля. Доказательство прямолинейности распространения света.
Если свет распространяется в виде вторичных световых волн от множества источников dS, лежащих на поверхности фронта световой волны, то почему мы не наблюдаем этих источников, а воспринимаем свет в виде узкого пучка, идущего от источника S? Как объяснить прямолинейность распространения света на основании волновой теории?
Дифракция Френеля - это дифракция в сходящихся лучах, когда дифракционная картина наблюдается на конечном расстоянии от источника света,
Для объяснения прямолинейности света Френель применил следующий метод.
Рассмотрим точеный источник света S и сферический фронт АОС(рис. 72), находящийся на некотором расстоянии О- от источника. Френель заменил действие источника S на точку В, действием вторичных источников, расположенных на поверхности фронта. Площади этих источников получаются путем разбиения поверхности фронта сферами, которые проводятся из точки В (ОВ=b)
и радиусы увеличиваются на ![]() ![]() ![]() ![]() | ||
10. Дифракционная картина от малого круглого отверстия, диска.
отверстием МN (рис. 73). Исследуем явление в т. А, лежащей на линии, соединяющей ее с центром отверстия. Из всего волнового фронта, падающего на экран, незакрытым останется участок в отверстии и результат действия этого участка в т. А будет зависеть от количества малых площадей вторичных волн (зон), которые могут уложиться в этом отверстии. Для нахождения этих площадей из на т. А проводим концентрические сферы, первая из которых проходит через т. О (ОА= r), В этом случае плоскость отверстия МК будет разбита на зоны Френеля (в виде концентрических колец). Площади этих зон одинаковы и амплитуды волн исходящих от каждой зоны одинаковы. Однако амплитуды двух рядом находящихся зон отличаются по фазе на «Пи» и их общее действие равно нулю. Интенсивность света в максимумах по мере удаления от центральной точки будет убывать. Убывание объясняется тем, что при смещении точки наблюдения из центра на периферию открытые из центральной точки зоны Френеля частично «закрываются» и, кроме того, частично открываются новые зоны Френеля, ослабляющие интенсивность света в точке наблюдения. Если размер отверстия во много раз меньше первой зоны Френеля, то наблюдается размытое светлое пятно без каких либо колец. Если отверстие открывает «много» зон Френеля, то дифракционные кольца наблюдаются в узкой области на границе свет тень. А в остальной части экрана наблюдается практически равномерное освещение экрана, за исключением области геометрической тени, где освещённость отсутствует Дифракция наблюдается и для больших отверстий, но тогда должно быть и быть и большие расстояния от отверстия до экрана и от источника света до отверстия для получения условия зон Френеля как точечных источников света. | 11. Дифракция в параллельных лучах (Фраунгофера). Дифракция плоских волн на щели. Вид дифракционной картины на экране. Условие дифракционного максимума и минимума при дифракции на щели.
Тип дифракции, при котором дифракционная картина образуется параллельными пучками, называется дифракцией Фраунгофера. Параллельные лучи проявятся, если источник и экран находятся в бесконечности. Практически используется две линзы: в фокусе одной – источник света, а в фокусе другой – экран.
Дифракция на щели:Распределение интенсивности света при дифракции на щели: В качестве примера рассмотрим дифракционную картину возникающую при прохождении света через щель в непрозрачном экране. Мы найдём интенсивность света в зависимости от угла в этом случае. Математическое представление принципа Гюйгенса используется для написания исходного уравнения. Рассмотрим монохроматическую плоскую волну с амплитудой ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | |||
12. Дифракция от многих щелей. Дифракционная решетка. Условие дифракционного максимума и минимума при дифракции на решетке.
Дифракционная картина от одной щели имеет несколько нечеткий вид. Получить более четкую картину можно получить, если использовать несколько щелей, причем, чем больше их, тем более резко разграничены максимумы. Система, состоящая из большого числа щелей, находящихся на одинаковом расстоянии Ь друг от друга, называют дифракционная решетка.
![]() | 14. Равновесное тепловое излучение. Поток излучения,энергетическая светимость, спектральная плотность энергетической светимости. Коэффициенты поглощения. Абсолютно черное тело. Тепловым излучением называют излучение энергии тел, обусловленное возбужденными атомами или молекулами вследствие их теплового движения. При низких температурах тепловое движение состоит в основном из невидимого длинноволнового излучения: инфракрасные лучи от 7600 А до 2*107 А, а при более высоких температурах некоторую долю излучения составляют видимые световые (4000-7600 А) и невидимые ультрафиолетовые лучи (90-4000 А). Основные законы излучения, распространения и поглощения энергии одинаковы для всех лучей. Источником теплового излучения являются атомы и молекулы и оно связано с процессами, происходящими внутри их. Поэтому исследование теплового излучения является важнейшим способом проникновения в тайны строения атомов и молекул. Характерным отличием теплового излучения от других процессов излучений (например, люминесценции) является то, что распределение энергии между телом и излучением при данной температуре может не меняться, т.е. имеет место равновесное состояние, которое устойчиво. Излучение электромагнитных волн в системе находится в термодинамическом равновесии с телом и называется равновесным тепловым излучением. То есть если, допустим, имеется нагретое тело, находящееся внутри полости непроницаемой для излучения и кроме процесса излучения других процессов нет. Пусть нагретое тело испускает излучение в большом количестве, чем поглощает энергии, отраженной от стенок полости. Тогда тело будет постепенно охлаждаться и поток энергии от него будет уменьшаться до тех пор, пока количество поглощаемой и испускаемой энергий не сравняется. Аналогично можно рассуждать для того случая, когда тело излучает вначале меньше, чем поглощает. Свойства равновесного излучения: плотность лучистой энергии, ее распределение по спектру частот и направлениям не зависят от формы и материала стенок и определяется только температурой стенок. Оно однородно, изотропно и неполяризовано. | 15. Дифференциальный и интегральный законы Кирхгофа. Закон Стефана-Больцмана, два закона Вина.
Дифференциальный закон Кирхгофа утверждает, что отношение спектральной плотности энергетической светимости тела к его монохроматическому коэффициенту поглощения при данной температуре и данной длине волны есть величина постоянная, равная спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела при той же температуре и той же длине волны: ![]() ![]() ![]() | ||
16. Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела - график.
![]() | 17. Квантовая гипотеза. Формула Планка. Масса и импульс фотона.
Гипотеза Планка — при тепловом излучении энергия испускается и поглощается не непрерывно, а отдельными квантами (порциями). Каждая такая порция-квант имеет энергию ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | 18. Фотоэффект (внешний и внутренний). Законы Столетова для фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Применение фотоэффекта.
Внешним фотоэлектрическим эффектом (фотоэффектом) называется испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения. Внешний фотоэффект наблюдается в твердых телах, а так же в газах на отдельных атомах и молекулах.
Внутренним фотоэффектом называется перераспределение электронов по энергетическим состояниям в твердых и жидких полупроводниках и диэлектриках, происходящее под действием излучений. Он проявляется в изменении концентрации носителей зарядов в среде и приводит к возникновению фотопроводимости или вентильного фотоэффекта.
Фотопроводимостью называется увеличение электрической проводимости вещества под действием излучения.
Законы Столетова:
1. При фиксированной частоте падающего света число фотоэлектронов, вырываемых из катода в единицу времени, пропорционально интенсивности света (сила фототока насыщения пропорциональна энергетической освещенности ![]() ![]() | ||
19. Ядерная модель атома. Опыты Резерфорда по рассеиванию а- частиц. Ядерная модель атома Резерфорда. Недостатки модели Резерфорда. Опыты Резерфорда по рассеянию α-частиц: Резерфорд, исследуя прохождение α-частиц в веществе (через золотую фольгу толщиной примерно 1 мкм), показал, что основная их часть испытывает незначительные отклонения, но некоторые α-частицы (примерно одна из 20 000) резко откланяться от первоначального направления. Т.к. электроны не могут существенно изменить движение столь тяжёлых и быстрых частиц, как α-частица, то Резерфордом был сделан вывод, что значительное отклонение α-частиц обусловлено их взаимодействием с положительным зарядом большой массы. Это, в свою очередь, означает, что положительный заряд атома сосредоточен в объёме, очень малом по сравнению с объёмом атома. На основании своих исследований Резерфорд предложил ядерную(планетарную) модель атома. Согласно этой модели, вокруг положительного ядра, имеющего заряд Z_e (Z - порядковый номер в таблицы Менделеева, e–элементарный заряд) по замкнутым орбитам движутся электроны, образуя электронную оболочку атома. Противоречия: 1) В теории было сплошным, а практике линейным движением 2) Атом - стабильная частица, не может двигаться по сторонам. | 20. Закономерности в спектре излучения атомарного водорода. Спектральные серии Лаймана, Бальмера и Пашена
Как известно, если вещество нагреть достаточно сильно в пламени или дуге, то обычно оно дает излучение главным образом в видимой и ультрафиолетовой части спектра. Причем спектр состоит из определенной последовательности линий, которые и характеризуют данный элемент (линейчатые спектры). Он обычно называется атомным спектром, т.к. зарождается в атомах. В результате многих исследований были определены длины волн большинства линейчатых спектров элементов.
Подобно другим элементам спектр атомарного водорода тоже линейчатый. Оказалось, что весь спектр можно разбить на группы линий, которые назвали сериями. Бальмер показал, что длины волн линий, входящих в видимую и близкую ультрафиолетовую области спектра удовлетворяют некоторой формуле ![]() ![]() ![]() ![]() | 21. Постулаты Бора.
Первый постулат Бора (постулат стационарных состояний): В атоме существуют стационарные (не изменяющиеся со временем) состояния, в которых он не излучает энергии. Стационарным состояниям атома соответствуют стационарные орбиты, по которым движутся электроны. Движение электронов по стационарным орбитам не сопровождается излучением электромагнитных волн. В стационарном состоянии атома электрон, двигаясь по круговой орбите, должен иметь дискретные квантованные значения момента импульса, удовлетворяющие условию ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | ||
22. Теория атома водорода по Бору. Радиусы электронных орбит и скоростей электронов в атоме водорода. Энергия стационарного состояния атома водорода.
С учетом постулатов Бора условие обращения электрона на и - той орбите может быть записано ввиде 2-хуравнений: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | 23. Излучение атома водорода по Бору. Обобщенная формула Бальмера.
Обобщенная формула Бальмера: ![]() ![]() ![]() | 24. Состав атомного ядра. Изотопы, изобары, изотоны. Дефект массы и энергия связи ядра, удельная энергия связи. Свойства ядерных сил.
Ядро атома состоит из нуклонов, которые подразделяются на протоны и нейтроны. Обозначение ядра атома: ![]() ![]() ![]() | ||
26. Правила смешения при а и ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() | 27. Активность радиоактивного-вещества. Единицы ее измерения.
Активностью А нуклида в радиоактивном источнике называется число распадов,
происходящих с ядрами образца в 1 с: ![]() ![]() |
Дата добавления: 2015-12-04; просмотров: 218. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы! |
|
|
|
|
Методы анализа финансово-хозяйственной деятельности предприятия
Содержанием анализа финансово-хозяйственной деятельности предприятия является глубокое и всестороннее изучение экономической информации о функционировании анализируемого субъекта хозяйствования с целью принятия оптимальных управленческих...
|
Огоньки» в основной период В основной период смены могут проводиться три вида «огоньков»: «огонек-анализ», тематический «огонек» и «конфликтный» огонек...
|