Оптика Фотоэлектрический эффек Фотоны.

Машиностроительное черчение
Единая система конструкторской
документации
Машиностроительные построения
Инженерная графика
Сборочный чертеж
Начертательная геометрия
Геометрические основы
построения чертежа
Конспект лекций по начертательной
геометрии
История искусства
Стили в искусстве Готика
Русский балетный театр
Русское изобразительное искусство
ТКМ
Материаловедение
Основы теории сплавов
Теория конструктивных материалов
Сопромат
Сопративление метериалов
Лабораторные работы
Задачи строительной механики
Лекции физика
Физика
Электричество
Магнетизм
Оптика
Электромагнетизм
Молекулярная физика
Лекции МАИ
Лекции МАИ часть 2
Диэлектрики
Квантовая механика
Физические законы механики
Электромагнитное взаимодействия
Атомные станции
Атомная энергетика
Экология энергетики
Атомная и ядерная физика
Теплотехника
Термодинамика
Билеты к экзамену по физике
Задачи физика электротехника
Решение задач по ядерной физике
Электростатика
Геометрическая оптика
Тепловое излучение
Основы теории сплавов
Теория относительности
Физические основы механики
Законы идеальных газов
Электростатика
Основы электротехники
Постоянный ток
Электромагнетизм
Оптика
Законы теплового излучения
Ядерная физика
Строение атома и молекул
Задачи математика
Математика
1 семестр
2 семестр
3 семестр
4 семестр
Интегралы
Лекции по высшей математике
Вычисление площадей в
декартовых координатах
Аналитическая геометрия
 
Информатика
Восстановление сети после аварии
Основные понятия и категории
информатики
Сетевые операционные системы

Законы теплового излучения

• Закон Стефана — Больцмана

Мe=sT4

где Me энергетическая светимость черного тела; Т — термоди­намическая температура; s постоянная Стефана — Больцмана

[s = 5,67*10-8 Вт/(м24)].

• Энергетическая светимость серого тела

МesT4

где ε — коэффициент теплового излучения (степень черноты) серого тела.

• Закон смещения Вина

λm=b/T,

где λm — длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения; b—постоянная закона смещения Вина (b=2,90×10-3 м*К).

• Формула Планка

где Mλ,T , Mw,T спектральные плотности энергетической свети­мости черного тела; λ длина волны; w — круговая частота; с— скорость света в вакууме; k постоянная Больцмана; Т — термо­динамическая температура; hпостоянная Планка; ħ=h/(2π) - постоянная Планка, деленная на 2π*.

• Зависимость максимальной спектральной плотности энерге­тической светимости от температуры

(Mλ,T)max=CT5,

где С—постоянная [С= 1,30*10-5 Вт/м3*K5)].

Пример 1. Исследование спектра излучения Солнца показы­вает, что максимум спектральной плотности энергетической све­тимости соответствует длине волны λ=500 нм Принимая Солнце за черное тело, определить

1) энергетическую светимость Me Солнца;

2) поток энергии Фе, излучаемый Солнцем; 3) массу т электромаг­нитных волн (всех длин), излучаемых Солнцем за 1 с.

Пример 2. Длина волны λm , на которую приходится максимум энергии в спектре излучения черного тела, равна 0,58 мкм. Опре­делить максимальную спектральную плотность энергетической светимости (Mλ,T)max , рассчитанную на интервал длин волн ∆λ=1нм, вблизи λm.

Фотоэлектрический эффект

Пример 1. Определить максимальную скорость vmax фотоэлект­ронов, вырываемых с поверхности серебра: 1) ультрафиолетовым излучением с длиной волны λ1 =0,155 мкм; 2) γ-излучением с длиной волны λ2=2,47 пм.

Пример 2 Определить красную границу λ0 фотоэффекта для цезия, если при облучении его поверхности фиолетовым светом длиной волны λ=400 нм максимальная скорость vmax фотоэлектро­нов равна 0,65 Мм/с.

ДАВЛЕНИЕ СВЕТА. Фотоны.

Пример 1. Пучок монохроматического света с длиной волны λ = 663 нм падает нормально на зеркальную плоскую поверхность Поток энергии Фе=0,6 Вт. Определить силу F давления, испытывае­мую этой поверхностью, а также число N фотонов, падающих на нее за время t=5 с

Пример 2. Параллельный пучок света длиной волны λ=500 нм падает нормально на зачерненную поверхность, производя давление p=10 мкПа. Определить: 1) концентрацию п фотонов в пучке, 2) число n1 фотонов, падающих на поверхность площадью 1 м2 за вре­мя 1 с.

ЭФФЕКТ КОМПТОНА.

Пример 1 В результате эффекта Комптона фотон при соударе­нии с электроном был рассеян на угол θ=90°. Энергия ε' рассеянного фотона равна 0,4 МэВ. Определить энергию ε фотона до рассеяния.

Пример 2. Фотон с энергией ε =0,75 МэВ рассеялся на свобод­ном электроне под углом θ=60°. Принимая, что кинетическая энер­гия и импульс электрона до соударения с фотоном были пренебре­жимо малы, определить: 1) энергию ε' рассеянного фотона; 2) кинетическую энергию Т электрона отдачи; 3) направление его движения.

ATOM ВОДОРОДА ПО ТЕОРИИ БОРА

Пример1 Вычислить радиус первой орбиты атома водорода (Боровский радиус) и скорость электрона на этой орбите.

Пример 2 Определить энергию ε фотона, соответствующего вто­рой линии в первой инфракрасной серии (серии Пашена) атома водорода.

Рентгеновское излучение

Пример 1. Определить длину волны λ  и энергию ε   фотона Kα-линии рентгеновского спектра, излучаемого вольфрамом при бомбардировке его быстрыми электронами.

Пример 2. Определить напряжение U, под которым работает рентгеновская трубка, если коротковолновая граница λmin в спектре тормозного рентгеновского излучения оказалась равной 15,5 пм.

КИНЕМАТИКА

Кинематика – раздел механики, в котором изучается механическое движение материального тела без рассмотрения причин, по которым это движение происходит. Введем основные понятия, которыми необходимо будет пользоваться в дальнейшем.

Будем рассматривать движение тела [1], пользуясь декартовой прямоугольной системой координат (рис-1). Линия, которую описывает движущаяся точка в пространстве, называется траекторией.

Подпись: Рисунок 1Положение тела на траектории движения однозначно определяется радиус-вектором. Радиус- вектор – это вектор, проведенный из начала координат в точку нахождения тела. В процессе движения его длина и направление изменяются, а его начало неподвижно. Если радиус-вектор спроецировать на оси координат, то его проекции будут, очевидно, равны соответствующим координатам точки нахождения тела.

Подпись: Рисунок 2 Начнем наблюдать за телом, когда оно находится в точке А (рис-2). Пусть в показания часов в этот момент , а радиус-вектор тела равен . Тело движется вдоль траектории от точки А к точке В. Когда тело находится в точке В показание часов равно , а радиус-вектор . Показание часов это и есть момент времени. В большинстве задач момент времени равный нулю будет совпадать с моментом начала движения, то есть часы включаются в тот момент, когда начинается рассмотрение движения. Тело двигалось из А в В в течении интервала (промежутка) времени . Если бы показание часов в точке А было равно нулю, то интервал времени был бы равен показанию часов в точке В. Чаще всего так и поступают при решении задач: за начало отсчета времени берут момент, когда тело находится в начальной точке. В начальный момент движения радиус вектор , в конце . Разность этих двух векторов называется перемещением тела. Перемещение – вектор, проведенный из начальной точки движения в конечную точку (см. рис.). Модуль перемещения измеряется в метрах. Проекции вектора перемещения на оси координат ОX и ОY равны соответственно:, . В общем случае модуль вектора перемещения можно найти по формуле:

.

Путь - сумма длин участков траектории от точки А до точки В, измеряется в метрах. Путь величина всегда положительная и неубывающая. В общем случае , причём знак равенства справедлив только при движении тела вдоль прямой в одну сторону.

Задача 1.1.

На рис-3 показана траектория A-B-C движения материальной точки

из А в С. На сколько процентов путь, пройденный точкой, больше модуля

её перемещения, если АВ = ВС= 20 м, а ОВ = 12 м.

Подпись: Рисунок 3Дано: АВ = ВС = L=20 м; ВО = H = 12 м;

Решение: Путь точки равен S = АВ + ВС = 2L, а модуль перемещения . Отсюда находим

Ответ: 25%.