Разрешающая способность дифракционной решетки

,

где Dl — меньшая разность длин волн 2-ух примыкающих спектральных линий (l и l+Dl,), при которой эти полосы могут быть видны раздельно в диапазоне, приобретенном средством данной решетки; N — полное число щелей решетки.

11.Поляризованный свет. Линейно поляризованный свет, свет, поляризованный по кругу и эллипсу. Естественный свет. Закон Малюса. Поляризация света при отражении Разрешающая способность дифракционной решетки. Угол Брюстера, закон Брюстера.

Свет от обыденного источника представляет собой суммарное электрическое излучение огромного количества атомов. Атомы источают световые волны независимо друг от друга, потому световая волна, излучаемая телом в целом, в течение некого времени наблюдения характеризуется различными равновероятными колебаниями светового вектора.

Свет, в каком ориентация Разрешающая способность дифракционной решетки вектора E меняется с течением времени случайным образом, будем именовать естественным (неполяризованным).

Свет, в каком направления колебаний вектора E упорядочены каким или образом, именуется поляризованным.

Свет именуется линейно поляризованным (либо плоскополяризованным), если в процессе его распространения вектор E совершает колебания повдоль определенного направления, т.е. в одной плоскости, которую будем именовать плоскостью Разрешающая способность дифракционной решетки поляризации.

Волна именуется поляризованной по кругу (либо эллипсу), если конец вектора E обрисовывает в фиксированной плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны, окружность (либо эллипс)

Закон Малюса

где Iо — интенсивность плоскополяризованного света, падающего на анализатор; I — интенсивность этого света после анализатора; a — угол меж направлением колебаний электронного вектора света Разрешающая способность дифракционной решетки, падающего на анализатор, и плоскостью пропускания анализатора (если колебания электронного вектора падающего света совпадают с этой плоскостью, то анализатор пропускает данный свет без ослабления).

Поляризация света может происходить не только лишь при пропускании его через поляризатор, да и при отражении световой волны от границы раздела 2-ух диэлектрических сред.

Угол Брюстера - угол падения Разрешающая способность дифракционной решетки луча неполяризованного света, при котором свет, отраженный от поверхности диэлектрика, является на сто процентов линейно поляризованным в плоскости перпендикулярной плоскости падения (плоскость падения – плоскость, в какой лежат подающий, отражённый, преломлённый лучи). Смотри набросок справа.

Закон Брюстера

,

где eB — угол падения, при котором отразившийся от диэлектрика луч стопроцентно поляризован; n21 — относительный Разрешающая способность дифракционной решетки показатель преломления 2-ой среды относительно первой.

12.Поляризация при двойном лучепреломлении. Обычный и необычный лучи.

Двойное лучепреломление состоит в том, что луч, падающий на кристалл, делится на два луча, которые идут в различных направлениях с различными скоростями.

Эти лучи являются поляризованными во взаимно перпендикулярных плоскостях. Один именуется Разрешающая способность дифракционной решетки обычным и обозначается «о», 2-ой – необычным и обозначается «е».

Обычный луч подчиняется законам преломления, а именно, если падает на поверхность кристалла нормально, то не меняет собственного преломления. Необычный луч не подчиняется обыденным законам преломления.

Существует направление в кристалле, в каком оба луча распространяются с одной скоростью, не разделяясь. Это направление именуется Разрешающая способность дифракционной решетки оптической осью кристалла. Плоскость, проведённая через оптическую ось кристалла и падающий луч, именуются основным сечением либо главной плоскостью кристалла.

Предпосылкой двойного лучепреломления является анизотропия кристаллов, т.е. характеристики кристаллов различаются по различным фронтам. Обычный луч поляризован перпендикулярно главной плоскости, а необычный – параллельно.

Для необычного луча все направления в Разрешающая способность дифракционной решетки пространстве не будут эквивалентными, т.к. вектор напряженности электронного поля волны E в этом луче будет ориентирован под различными углами к оптической оси.

По этой причине волновой фронт точечного (вторичного) источника обычной волны будет представлять собой сферу, а необычной волны – эллипсоид вращения

13.Оптически активные среды. Вращение плоскости поляризации. Эффект Фарадея Разрешающая способность дифракционной решетки.

Оптически активными субстанциями именуют вещества, способные поворачивать плоскость поляризации, проходящего через их линейно поляризованного света. Есть право и левовращающие оптически активные вещества. Оптическую активность проявляют вещества с несимметричным строением молекул.

Угол поворота плоскости поляризации монохроматического света при прохождении через оптически активное вещество:

а) (в жестких телах),

где a — неизменная Разрешающая способность дифракционной решетки вращения; d — длина пути, пройденного светом в оптически активном веществе;

б) (закон Био для смесей),

где [a] — удельное вращение; r—массовая концентрация оптически активного вещества в растворе.

Оптически неактивные вещества становятся оптически активными при приложении к ним магнитного поля (эффект Фарадея).

Угол поворота плоскости поляризации монохроматического света в данном случае

,

где Разрешающая способность дифракционной решетки B- индукция магнитного поля; d- длина пути волн в веществе ы; R-постоянная Верде.

14.Явление дисперсии. Обычная и аномальная дисперсии.

Под явлением дисперсии понимают зависимость показателя преломления вещества n от длины волны λ (либо частоты n) света.

Сама зависимость n = n(λ) либо n = n(ν) оказывается различной для различных Разрешающая способность дифракционной решетки веществ, что учитывают введением термина дисперсия вещества (D), которая охарактеризовывает скорость конфигурации n зависимо от λ:.

Различают нормальную и аномальную дисперсию. Если с повышением длины волны λ показатель преломления n миниатюризируется, то дисперсию именуют обычной. Если с повышением длины волны λ показатель преломления n возрастает, то дисперсию именуют аномальной.

Обычная дисперсия наблюдается в области Разрешающая способность дифракционной решетки прозрачности вещества.

В области сильного поглощения света наблюдается аномальная дисперсия.

15.Поглощение излучения. Закон Бугера.

Под поглощением света понимают перевоплощение энергии световой волны из электрической формы во внутреннюю (термическую) энергию среды, в какой проходит волна. Поглощение света описывается законом Бугера:

где I – интенсивность света, прошедшего через всасывающий слой; Io - интенсивность света Разрешающая способность дифракционной решетки, падающего на всасывающий слой; l- толщина всасывающего слоя, k - коэффициент поглощения.

Коэффициент поглощения k – физическая величина, назад пропорциональная толщине всасывающего слоя, при прохождении которого интенсивность световой волны миниатюризируется в =2,72 раз. Находится в зависимости от природы и плотности вещества, также длины волны.

16.Термическое излучение. Энергетическая светимость. Спектральная плотность Разрешающая способность дифракционной решетки энергетической светимости. Монохроматический коэффициент поглощения. Полностью темное тело. Сероватое тело. Закон Кирхгофа. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина. Оптическая пирометрия.

Термическим излучением тел именуется электрическое излучение, возникающее за счет той части внутренней энергии тела, которая связана с термическим движением его частиц.

Основными чертами термического излучения тел нагретых до температуры T Разрешающая способность дифракционной решетки являются:

1. Спектральная плотность энергетической светимости r(l, Т) на некой длине волны l - количество энергии, излучаемое единицей коже, в единицу времени в единичном интервале длин волн (поблизости рассматриваемой длины волны l). Данная величина находится в зависимости от температуры тела, длины волны, также от природы и состояния поверхности Разрешающая способность дифракционной решетки излучающего тела. В системе СИ r(l, T) имеет размерность [Вт/м3].

2. Энергетическая светимость R(T) - количество энергии, излучаемой в единицу времени с единицы коже во всем интервале длин волн. Находится в зависимости от температуры, природы и состояния поверхности излучающего тела.

Энергетическая светимость R(T) связана со спектральной плотностью энергетической Разрешающая способность дифракционной решетки светимости r(l, T) последующим образом:

(1)

Размерность энергетической светимости в системе СИ - [Вт/м2]

3. Коэффициент монохроматического поглощения - отношение величины поглощенной кожей энергии монохроматической волны к величине энергии падающей монохроматической волны:

(2)

Коэффициент монохроматического поглощения является безразмерной величиной, зависящей от температуры и длины волны. Он указывает, какая толика энергии падающей Разрешающая способность дифракционной решетки монохроматической волны поглощается кожей. Величина a(l,T) может принимать значения от 0 (если тело стопроцентно отражает излучение) до 1(если стопроцентно поглощает, т.е. для полностью темного тела). Полностью черным телом именуется тело, которое поглощает все падающее на него излучение (ничего не отражая и не пропуская).

Главные законы излучения полностью темного тела Разрешающая способность дифракционной решетки:

Закон Стефана-Больцмана: Энергетическая светимость полностью чёрного тела пропорциональна четвёртой степени его термодинамической температуры.

,

где Re — энергетическая светимость полностью темного тела, s —неизменная Стефана— Больцмана; Т — термодинамическая температура Кельвина.

Если тело не является полностью черным, то закон Стефана—Больцмана используют в виде

,

где a— коэффициент (степень) черноты тела (a<1).

Закон Разрешающая способность дифракционной решетки смещения Вина: Длина волны, соответственная наибольшему значению спектральной плотности энергетической светимости полностью темного тела (lmax), назад пропорциональна его температуре.

,

где lm — длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения; b — неизменная Вина.

Для нечерных тел справедлив закон Кирхгофа:

для всех тел системы, находящихся в термодинамическом равновесии, отношение спектральной Разрешающая способность дифракционной решетки плотности энергетической светимости к коэффициенту монохроматического поглощения не находится в зависимости от природы тела, является схожей для всех тел функцией, зависящей от длины волны l и температуры Т.

(5)

Потому что для полностью темного тела a(l, T)=1, то из формулы (5) следует, что универсальная функция f(l, T) представляет собой спектральную плотность энергетической Разрешающая способность дифракционной решетки светимости полностью темного тела. Выражение для нее предложил Планк

Оптической пирометрией именуется совокупа способов измерения температуры тел, основанных на законах термического излучения. Приборы, используемые для этого, именуются пирометрами.

Эти способы очень комфортны для измерения температур разных объектов, где трудно либо вообщем нереально применить классические контактные датчики. Это относится сначала Разрешающая способность дифракционной решетки к измерению больших температур.

В оптической пирометрии различают последующие температуры тела: радиационную (когда измерение проводится в широком интервале длин волн), цветовую (когда в узеньком интервале – интервале видимого света), яркостную (на одной длине волны).

17.Наружный фотоэффект и его законы. Уравнение Эйнштейна.

Наружным фотоэффектом именуется явление испускания электронов веществом под действием Разрешающая способность дифракционной решетки электрического излучения.

Законы наружного фотоэффекта:

1.При постоянном спектральном составе излучения сила тока насыщения (либо число фотоэлектронов, испускаемых катодом за единицу времени) прямо пропорциональна падающему на фотокатод сгустку излучения (интенсивности излучения).

2.Для данного фотокатода наибольшая исходная скорость фотоэлектронов, а, как следует, их наибольшая кинетическая энергия определяется частотой излучения и Разрешающая способность дифракционной решетки не находится в зависимости от его интенсивности.

3.Для каждого вещества существует красноватая граница фотоэффекта, т.е. малая частота излучения no, при которой еще вероятен наружный фотоэффект.

Эйнштейн показал, что явление фотоэффекта и его закономерности могут быть объяснены на базе квантовой теории М. Планка. Согласно Эйнштейну, свет (излучение) частотой ν не Разрешающая способность дифракционной решетки только лишь испускается, как это подразумевал М. Планк, да и распространяется в пространстве и поглощается веществом отдельными порциями (квантами света либо фотонами), энергия которых равна hn (h - неизменная Планка)

Формула Эйнштейна для фотоэффекта

где hn — энергия фотона, падающего на поверхность металла; А — работа выхода электрона; Tmax— наибольшая кинетическая энергия фотоэлектрона.

Красноватая Разрешающая способность дифракционной решетки граница фотоэффекта

, либо

где no — малая частота света, при которой еще вероятен фотоэффект; lо — наибольшая длина волны света, при которой еще вероятен фотоэффект; с — скорость света в вакууме.

18.Эффект Комптона.

Эффект Комптона состоит в увеличении длины волны света, растерянного свободными либо слабосвязанными электронами вещества, причём изменение λ находится в зависимости от Разрешающая способность дифракционной решетки угла рассеивания. Эффект Комптона наблюдается для маленьких длин волн (к примеру рентгеновского излучения).

Формула Комптона

,

где l1 — длина волны фотона, встретившегося со свободным либо слабосвязанным электроном; l2 — длина волны фотона, растерянного на угол q после столкновения с электроном; то — масса покоящегося электрона.

Комптоновская длина волны

.

19.Давление света.

Выражение для давления Разрешающая способность дифракционной решетки, производимого светом на освещаемую поверхность, можно получить на базе представления света потоком фотонов. Фотон обладает импульсом. При падении его на кожа он может передать импульс этому телу, т.е. оказать давление на эту поверхность. Давление света при обычном падении на поверхность

,

где Ее — энергетическая освещенность, w — большая плотность энергии Разрешающая способность дифракционной решетки излучения; R — коэффициент отражения, i – угол падения света.

20.Строение атома. Опыты Резерфорда. Постулаты Бора. Теория атома водорода.

Цель опытов Резерфорда – установить строение атомов. Выделяемый, при помощи узенького отверстия в свинцовом контейнере пучок альфа-частиц (ядер атома гелия 2He4), испускаемых радиоактивным источником, падал на узкую железную фольгу. При прохождении через фольгу альфа-частицы Разрешающая способность дифракционной решетки отклонялись от начального направления движения на разные углы. Рассеянные альфа-частицы ударялись об экран, покрытый сернистым цинком, и вызываемые ими вспышки света наблюдались в микроскоп. Микроскоп и экран можно было крутить вокруг оси, проходящей через центр фольги, и устанавливать под хоть каким углом.

Были установлены последующие факты:

1) Основная Разрешающая способность дифракционной решетки часть альфа частиц отклоняется от начального направления на маленькие углы,

2) угол рассеяния маленького количества альфа-частиц оказывается очень огромным и может достигать 180о.

Из первого факта было ясно, что область, отклоняющая альфа-частицы, имеет малый размер (возможность попадания в ее мала), из второго – что она имеет огромную массу. Основываясь Разрешающая способность дифракционной решетки на данных фактах Резерфорд предложил ядерную либо планетарную модель атома. Согласно Резерфорду атом представляет собой систему зарядов, в центре которой размещено тяжелое положительно заряженное ядро, а вокруг ядра крутятся негативно заряженные электроны, суммарный заряд которых равен по модулю заряду ядра. Практически вся масса атома сосредоточена в ядре.

Данная экспериментально Разрешающая способность дифракционной решетки установленная модель атома оказалась в противоречии с традиционной электродинамикой и, согласно которой, электрон двигаясь с центростремительным ускорением, был должен источать электрические волны и в течение недлинного времени свалиться на ядро. При всем этом диапазон его излучения должен быть сплошным, что противоречило экспериментальным данным по исследованию спектров газов Разрешающая способность дифракционной решетки.

Выход из противоречия предложил Бор, который выдвинул последующие постулаты:

1) Из нескончаемого огромного количества электрических орбит, вероятных для электрона в атоме исходя из убеждений традиционной механики, по сути реализуются только некие, именуемые стационарными. Находясь на стационарной орбите электрон не испускает энергию (э/м волны) хотя и движется с ускорением.

2) Излучение испускается Разрешающая способность дифракционной решетки либо поглощается атомом в виде светового кванта энергии hn при переходе электрона из 1-го стационарного (устойчивого) состояния в другое. Величина светового кванта равна разности энергий тех стационарных состояний En1 и En2, меж которыми совершается квантовый скачок электрона:

Для разъяснения линейчатого диапазона излучения атомарного водорода Бор сделал теорию (теория атома водорода Разрешающая способность дифракционной решетки Бора), в базу которой положил планетарную модель атома Резерфорда и уже упоминавшиеся выше постулаты.

Теория содержит выражение для

1. радиуса n -й стационарной орбиты электрона

,

где ao —боровский радиус либо радиус первой орбиты электрона.

2. энергии электрона в атоме водорода

,

где Ei — энергия ионизации атома водорода.

Энергия, излучаемая атомом водорода, согласно этой теории Разрешающая способность дифракционной решетки имеет вид

,

где п1 и п2 — квантовые числа, надлежащие энергетическим уровням, меж которыми совершается переход электрона в атоме.

Из данной формулы может быть получена формула Бальмера для длины волны излучения атома водорода, приобретенная им эмпирически.

,

где R — неизменная Ридберга.

21.Догадка де Бройля. Соотношения неопределенностей Гейзенберга.

Де Бройль выдвинул догадку об Разрешающая способность дифракционной решетки универсальности корпускулярного волнового дуализма, т.е. сразу качествами волны и частички владеют не только лишь фотоны, да и наночастицы.

Выражение для импульса фотона .

Ввиду единства всех материй такое же выражение должно быть и для наночастицы, т.е. можно записать

, где l – длина волны де Бройля, p =mv– импульс частички.

Гейзенберг, беря во Разрешающая способность дифракционной решетки внимание волновые характеристики наночастиц и связанные с волновой ограничением, пришёл к выводу, что хоть какой объект микромира нельзя сразу охарактеризовывать определённой координатой и импульсом, и предложил соотношение меж неопределенностями в импульсе p и координате:

, где Dрx, — неопределенность проекции импульса на ось X, Dх — неопределенность координаты;

,

.

Гейзенберг Разрешающая способность дифракционной решетки предложил также соотношение неопределённости для энергии и времени .

Как следует, неопределенность в энергии . Чем больше Dt - время жизни частички на каком или уровне энергии E (т.е. в каком - или состоянии), тем меньше неопределенность DE в энергии в этом состоянии.

22.Состав атомного ядра и его размеры. Ядерные силы. Модели Разрешающая способность дифракционной решетки ядра. Энергия связи и недостаток массы ядра. Удельная энергия связи.

Ядро состоит из протонов (положительно заряженных частиц) и нейтронов (нейтральных частиц). Протоны и нейтроны именуются нуклонами.

Обозначение ядра элемента , A – общее число (сумма протонов и нейтронов в ядре), Z –зарядовое число (число протонов).

Нуклоны снутри ядра удерживаются короткодействующими ядерными силами Разрешающая способность дифракционной решетки, которые относятся к сильному взаимодействию.

Недостатком массы ∆m именуют разность масс покоя всех нуклонов, составляющих ядро и самого ядра.

,

Где mp, mn, mя – массы протона, нейтрона и ядра, соответственно.

Энергия связи ядра – это энергия, которую нужно сказать ядру, чтоб разъединить его на нуклоны.

Удельная энергия связи - энергия связи на один Разрешающая способность дифракционной решетки нуклон –

Для всех частей повторяющейся таблицы Менделеева, зависимость удельной энергии связи частей от их массового числа имеет вид:

Рис.1. Зависимость удельной энергии связи частей от их массового числа

Наивысшую удельную энергию связи (8,6 МэВ/нуклон) имеют элементы с массовыми числами от 50 до 60, т. е. железо и близкие к нему по Разрешающая способность дифракционной решетки порядковому номеру элементы. Ядра этих частей более устойчивы.

У томных ядер удельная энергия связи миниатюризируется за счет возрастающей с повышением Z кулоновской энергии отталкивания протонов. Кулоновские силы стремятся порвать ядро. Потому для их свойственны реакции деления. При всем этом на один нуклон выделяется энергия, равная разности удельных энергий связи меж конечным Разрешающая способность дифракционной решетки и исходным элементом (рис.1). Из рис.1 видно, что еще большая энергия может выделиться при реакции синтеза более томных ядер из более легких.

Изменение энергии при ядерной реакции определяется соотношением

где M1—сумма масс частиц до реакции и M2—сумма масс частиц после реакции. Если M1 > M2, то реакция идет Разрешающая способность дифракционной решетки с выделением энергии, если же M1 < M2, то реакция идет с поглощением энергии.

23.Радиоактивность. Закон радиоактивного распада.

Радиоактивность – это способность ядер неких частей самопроизвольно распадаться с образованием ядер других частей и α, β, γ излучения:

α излучение – поток ядер гелия (α частиц),

β излучение – поток стремительных электронов (либо позитронов),

γ излучение – поток наибольшее высокоэнергетических Разрешающая способность дифракционной решетки квантов.

Закон радиоактивного распада имеет вид

,

где No – количество атомов при t=0, N – при t, T1/2 – период полураспада (время, за которое распадается половина ядер).

Активность радиоактивного элемента – число распадов в единицу времени

(измеряется в Бк =1 распад за секунду либо в Ku=3.7 1010 Бк)

Закон радиоактивного распада можно также записать в форме

,

где l— неизменная Разрешающая способность дифракционной решетки радиоактивного распада.

.

Активность А радиоактивного изотопа

,

где Ao — активность изотопа в исходный момент времени.


razrabotka-sistemi-psihologicheskogo-prognozirovaniya-profprigodnosti.html
razrabotka-sistemi-sbalansirovannih-pokazatelej-i-struktura-kpi-po-logistike-firmi.html
razrabotka-sistemi-upravleniya-asinhronnim-dvigatelem-s-detalnoj-razrabotkoj-programm-pri-razlichnih-zakonah-upravleniya-referat.html