№1 дәріс Тақырыбы: Кинематика. Динамика
жүктеу/скачать 2,32 Mb.
|
Физикадан ДӘРІСТЕР ТЕЗИСТЕРІ
| Дифракция құбылысы
Жарықтың толқындық сипаты білінетін құбылыстардың біреуі дифракция құбылысы болады. Дифракция деп жарықтың түзу сызықты жолдан бұрылу құбылысы айтылады. Дифракция құбылысын жарықтың толқындық теориясы бойынша толық түсіндіруге болады. Бірақ ол үшін Гюйгенс принципі жеткіліксіз. Өйткені бұл принципке сүйеніп дифракцияланған жарық толқындарының интенсивтілігін табуға болмайды, бұл принцип тек жарықтың таралу бағытын анықтау әдісі болып табылады. Френель бұл принциптің осы кемшілігін олықтырды, ол Гюйгенстің принципі мен толқындарыдың интерференциялану принципін біріктірді. Сөйтіп элементар толқындар мен интерференция жайындағы идеялардан жарықтың толқындық теориясының негізгі принципі – Гюйгенс-Френель принципі келіп шығады. Гюйгенс принципі түсіндіре алмайтын жарықтың түзу сызық бойымен таралу заңын Гюйгенс-Френель принципі бойынша түсіндіруге болатын. Бұл мәселені ең алғаш 1815 жылы Френель шешкен болатын. Ол күрделі есеп шығарудың орнына зоналар методы деп аталатын көрнекі метод қолданды. 3-суретте көрсетілген S жарық көзінен жарық толқындары таралып сфералық толқындық беттер түзілсін, сонда олардың біреуі - мен белгіленген бет болсын. Енді жарық толқынының Р нүктедегі әсерін анықтау үшін Френельше сол толқындық бетті ойша дөңгелек зоналарға бөлеміз. Егер РО аралығын әріпімен белгілесек, ол сфералардың радиустары мынадай болады: 11.3-сурет Френель зоналарын салу Жарықтың параллель шоғы тар саңыалудан өткенде байқалатын дифракциялық жолақтар едәуір жалпақ болады. Егер жарық бір саңфылаудан емес, қатарласқан бірнеше саңылаудан өткізілсе, онда байқалатын дифракциялау жолақтар енсіз және жарығырақ болады. Енділігі бірдей, өзара параллель орналасқан саңылаулар жиыны әдетте дифракциялық решетка деп аталады. Төмендегі суретте жазық мөлдір решетка схема түрінде кескінделген. Мұнда тек решетканың төрт саңылауы көрсетілген, олардың енділіктері бірдей: мөлдір емес аралық енділіктері де бірдей: Осы a мен b қосындысы: a+b=d – решетка тұрақтысы деп аталады. 11.4-сурет Мөлдір дифракиялық решетка схемасы Решетканың көршілес екі саңылауынан, мысалы мен саңылауларынан өткен екі шоқтың сәйкес екі шеткі сәулелерінің жол айырмасы ( ) решетканың тұрақтысы мен дифракциялану бұрышы синусының көбейтіндісіне тең: Егер сол жол айырмасы жарты толқындардың жұп санына тең болса, φ бағыты бойынша таралған көршілес жарық шоқтары қосылысқанда бір-бірін күшейтеді, дифракциялық жолақ жарық болады. Бұл жағдайда дифракциялянған монохромат жарықтың күшею шарты мынадай болады: , мұндағы k=1,2,3,4... №13 дәріс Тақырыбы: Сәулеленудің кванттық табиғаты Жоспар: 1. Стефан – Больцман заңы 2. Виннің орын ауыстыру заңы Стефан – Больцман заңы: мұндағы - қара дененің энергетикалық жарықтануы, - дененің термодинамикалық температурасы, - Стефан – Больцман тұрақтысы. Виннің орын ауыстыру заңы: , мұндағы - қара дененің сәулеленуінің энергия максимумына келетін толқын ұзындығы, - Вин тұрақтысы. Фотонның қуаты: , мұндағы - Планк тұрақтысы, - жарық жиілігі. Жарықтың қалыпты құлау кезіндегі бетке түсіретін қысымы: мұндағы - энергетикалық жарықтығы (жарық интенсивтілігі), - шағылу коэффициенті, - сәулелену энергиясының көлемдік тығыздығы. Сыртқы фотоэффектіге арналған Эйнштейн теңдігі: мұндағы - электрондардың металдан шығу жұмысы, - фотоэлектрондардың ең үлкен кинетикалық энергиясы. Бөлшек толқынының комптон ұзындығы: , мұндағы - бөлшек массасы, - бөлшек тыныштығының энергиясы. Комптон эффектісінде сәулелену толқыны ұзындығының өзгеруі: , мұндағы және - түскен және шашырайтын сәуле толқынының ұзындығы, - шашырау бұрышы. Де Бройль толқынының ұзындығы: , мұндағы – Планк тұрақтысы, - бөлшек импульсі. Координат пен импульс үшін Гейзенбергтің анықталмағандықтар қатынасы: ; , мұндағы - импульс координатының анықталмағандығы, -бөлшек импульсінің тиісті координаталар осьіне проекцияларының анықталмағандығы; Энергия мен уақыт үшін: , мұндағы - бөлшек энергиясының кейбір жағдайдағы анықталмағандығы, - бөлшектің осы жағдайдағы уақыты. Бөлшектің тиісті кеңістікте болу ықтималдығының тығыздығы: , мұндағы - бөлшектің толқындық функциясы. Шексіз терең бір өлшемді потенциалдық шұңқырдағы бөлшектің жағдайын суреттейтін толқындық функция: , мұндағы - шұңқыр ені, - шұңқырдағы бөлшек координатасы , - кванттық сан . Шексіз терең бір өлшемді потенциалдық шұңқырдағы бөлшектің энергиясы: мұндағы - бөлшектің массасы. Сутегіге ұқсас атомдар спектрінің сериялық формулалары: , мұндағы - спектралды сызық толқынының ұзындығы, - Ридберг тұрақтысы, - элементтің реттік нөмірі, , Характеристикалық рентген сәулесінің спектралды сызығы: мұндағы - экрандау тұрақтысы. Ядро массасының ақауы: , мұндағы - протонның массасы, - нейтронның массасы, - атомының массасы, және - атомның массасы және оның ядросы , және - заряд және массалық саны. Ядроның байланыс энергиясы: , мұндағы – вакуумдағы жарық жылдамдығы. Меншікті байланыс энергиясы: Радиоактивті ыдырау заңы: мұндағы - радиоактивті ядролардың уақыттағы бастапқы саны, - уақыт мезетіндегі ыдырамаған радиоактивті ядролар саны, - радиоактивті ыдырау тұрақтысы. Радиоактивті заттың активтілігі: Ядролық реакция энергиясы: , мұндағы және - реакцияға түсетін бөлшектердің тыныштық массасы, - реакция нәтижесінде пайда болған бөлшектің тыныштық массаларының қосындысы. Сәулеленудің затпен жұтылу заңы: , мұндағы - заттың жұтушы қабатына кіре берісіндегі сәуленің интенсивтілігі, - заттың қалыңдығы жұтушы қабатынан өткен кездегі сәуленің интенсивтілігі, - жұтылудың сызықтық коэффициенті. №14 дәріс Тақырыбы: Атомдық физика Жоспар: 1. Комптон эффектісі 2. Атомның ядролық құрылысы 3. Бордың постулаттары 4. Франк пен Герцтің тәжірибелері 5. Сутегі атомының құрылысы Фотоэффект құбылысын атақты неміс ғалымы А.Эйнштейн 1905ж. Планктың жарықтың үздік-үздік сәулесінің энергия шығаруы жөніндегі идеясын пайдаланып, бірінші рет жарықтың кванттық теориясының негізінде түсіндірді. Эйнштейннің пікірінше белгілі жиіліктегі жарық кеңістікте тарала отырып жеке порциялар түрінде зат бетінде жұтылады және шығарылады. Олай болса жарық тарағанда энергия кванттары ағын түрінде таралады. Яғни жарық энергиясының кванттары фотондар деп аталады. Сонымен жарық ағыны дегеніміз фотондар ағыны болып есептеледі. Эйнштейннің пікірінше фотоэффект құбылысыкезінде әрбір электрон жеке әрбір фотонның әсерінен бөлініп шығады. Яғни, әрбір фотоэлектрон тек бір фотон энергиясын жұта алады. Сөйтіп жұтылған фотон энергиясы ( ) фотоэлектронды металл бетінен бөліп шығаратын шығу жұмысына ( ) және оның кинетикалық энергиясына айналады. Олай болса, Эйнштейн теңдеуі мына түрде жазылады: Егер жарықтың жиілігі ν белгілі бір минимал ν мәнінен артық болса, онда кез келген зат үшін фотоэффект байқалады. Фотоэлектронды металдан, оған кинетикалық энергия берместен бұрын шығарып алу үшін, щығу жұмысы істелуі керек. Олай болса, жарық квантының энергиясы бұл жұмыстан артық болуға тиіс Сөйтіп шектік жиілік - фотоэффектінің қызыл шекарасы деп аталады. Оны мына өрнек арқылы жазамыз: . Тежеуіш кернеуі ( ) мен жиілік арасындағы байланысты мынадай түрде жазуға болады, яғни жүктеу/скачать 2,32 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|