Егер біртекті заттың бетіне тускен монохромат жарық шоғының интенсивтігі I болса, оның сол заттан өткеннен кейінгі интенсивтігі мына формула арқылы анықталады:
мұндағы тұрақты шама α-жұтылу коэффициенті, Х -заттың қалыңдығы. Минус таңбасы (-) жарық интенсивтігінің кемитіндігін көрсетеді.
Жарықтың жұтылу заңын тәжірибе жүзінде ең алғаш 1729ж француз ғалымы П.Бугер ашты. Одан кейінірек тәжірибе жүзінде 1760ж Ламберт жетілдіріп дәлелдеген. Сондықтан формула Бугер-Ламберт заңы д.а.
Әдебиет
Ерсейітов Ү.Е. Жалпы физика. Оқу құралы. -Алматы: Эверо, 2014.
Дуаметұлы Б. Жалпы физика курсының негіздері. Оқу құралы. -Алматы: ҚазҰТУ, 2012.
Нуркасымова С.Н. Физика. Оқу құралы. - Алматы : CyberSmith, 2017.
Грабовский Р.И. Курс физики. -СПб: Лань, 2016.
Өткізу форматы: түсіндіру, талдау, формулаларды қорыту.
Тақырыбы: Жылулық сәуле шығару. Фотоэффект. Комптон эффектісі. Корпускулалы-толқындық екі жақтылық. Де-Бройль толқындары.
Сағат саны: 1
Тақырыптың негізгі сұрақтары/ жоспары:
Абсолют қара дененің сәуле шығару проблемалары. Кванттық гипотеза және Планк формуласы. Фотондар. Энергия және жарық кванттарының импульсі. Стефан-Больцман заңы. Ығысу заңы. Оптикалық пирометрия. Атомдардың сызықтық спектрлері. Бор постулаттары. де-Бройль гипотезасы. Электрондар дифракциясы. Микробөлшектердің толқындық қасиеттері және анықталмағандық арақатынасы.
Дәріс тезисі
Жылулық сәулелену заттың атомдары мен молекулаларының жылулық қозғалыс әнергиясы нәтижесінде орын алады. Бұл құбылыс температурасы 0 К -нен жоғары температураларда барлық денелерге тән. Жылулық сәулелену - тепе-теңдік құбылыс – дене бірлік уақытта қанша әнергия жұтса, сонша әнергияны жарық ретінде шығарады.
Дененің әнергетикалық жарқырауының спектрлік тығыздығы - жылулық сәулеленудің сандық сипаттамасы болып табылады. – дене бетінің бірлік ауданынан шығатын жарықтың қуаты.
( - 1 секундта дененің ауданы 1м2 бетінен және жиіліктер интервалында шығарылатын әлектромагниттік сәулеленудің әнергиясы). Оның өлшем бірлігі – Джоуль бөлінеген метрдің шаршысы (Дж/м2). Сәуле шығару қабілетін толқын ұзындығының функциясы ретінде сипаттауға болады:
, онда .
бойынша интегралдық энергетикалық жарқырау:
Денелердің жарық жұту қабілеті - спектрлік жұту қабілетімен сипатталады. Бұл шама әнергияның бірлік уақытта дененің бірлік ауданында жиіліктері және интервалында жататын әлектромагниттік толқындардың әнергияларының қандай бөлігі денемен жұтылатынын сипаттайды.
Абсолют қара дене. Кез келген температурада өзіне түскен барлық сәулелерді талғамай жұтатын дене абсолют қара дене деп аталады. Қара дененің барлық жиілік және температура үшін спектрлік жұтқыштық қабілеті бірге тең: . Абсолют қара денелер табиғатта жоқ, алайда қара күйе сияқты заттар жиіліктің белгілі бір интервалында абсолют қара денеге жақын келеді. Кішкене О тесігі бар іші толығымен қап-қара қуыс дене қара дененің идеал моделі болып табылады. Мұндай қуысқа кірген сәуле толығымен жұтылады.
Қара дене түсінігімен қатар сұр дене деген түсінік бар – жарық жұтқыштық қабілеті бірден аз, бірақ барлық жиілікке бірдей және температураға, материалға және дененің бетінің күйіне тәуелді денелер:
Планктың кванттық гипотезасы. Макс Планк классикалық гармониялық осциллятордың теориясын атомдық осцилляторларға қолдануға жарамсыз деп жорыды; атомдық осцилляторлар әнергияны үздіксіз шығармайды, бірақ белгілі бір мөлшерде порциялармен – кванттармен шығарады деп жорамал жасады.
Кванттың энергиясы:
мұндағы - Планк тұрактысы.
Механикада өлшемділігі «энергия·уақыт» болатын шама бар. Ол шама әсер деп аталады. Сондықтан, кейде Планк тұрақтысын әсер кванты деп атайды. һ-ң өлшемділігі импульс моментімен сәйкес келеді.
Энергия порциямен шығарылатындықтан, осциллятордың әнергиясы тек белгілі бір дискретті мәндерді ғана қабылдайды:
- осциллятор әнергиясының орташа мәнін кТ-ға тең деп алуға болмайды. Планк Больцманның бөлшектерді әнергия бойынша үлестіруін пайдаланды. Сонда осциллятордың жиілікте тербелу энергиясының ықтималдылығы (1) өрнекте анықталған мәнге ие, мұндағы Ni– әнергиясы осциллятордың саны, N–барлық осцилляторлардың саны. Бұл формуладан осцилляторлардың орташа әнергиясы үшін өрнек алуға болады (2).
Стефан-Больцман заңы. Ығысу заңы
Оптикалық пирометрия
Кирхгоф заңы денелердің сәуле шығарғыштық және жұтқыштық қабілеттері арасындағы байланысты анықтайды.
Дененің сәуле шығарғыштық қабілетінің оның сәуле жұтқыштық қабілетіне қатынасы дененің табиғатына байланысты емес; барлық денелерге бірдей, сәуле толқын ұзындығымен температураға тәуелді - әмбебап функция болады, ол абсолют қара дененің сәуле шығарғыштық қабілетіне тең.
Достарыңызбен бөлісу: |