Жарықтың табиғаты туралы ілімнің дамуы. Жарық жылдамдығы. Энергиялық бірліктер мен олардың арасындағы қатынастар
жүктеу/скачать 259,28 Kb.
|
| ~~ Жарықтың шашырауы. Жарықтың жұтылуын классикалық теория тұрғысынан түсіндіріңіз. Заттың сәуле шығару және жұту қабілеттері мен олардың қатынастарын атаңыз. Абсолют қара дененің моделін суреттеңіз.
Жарықтың шашырауы Затта таралған жарықтың бағытын өзгертуін ж/е заттың өзіндік емес сәуле шығаруы бақыланатын жарықтың түрленуін жарықтың шашырауы деп аталады. Жарықтың мөлдір емес ортада таралуын ағылшын физигі Тиндаль бақылап зерттеген. Ортадағы біртекті емес бөлшектердің өлшемі толқын ұзындығынан кішкентай болғанда (0,21 -0,11) мынадай заңдылықтарды бақылаған. бастапқы бағытқа бұрышпен (бүйір бағытта) шашыраған жарық көгілдір түсті болады, яғни шашырау көрінетін жарықтың қысқа толқындық аймағында болады; бастапқы табиғи шоққа тік бү_рышты бағытта шашыраған жарық толығымен сызықты поляризацияланған; шашырау индикатрисасы бастапқы шоқ бағытына қатысты симметриялы ж/е оған перпендикуляр, (5) I ж/е I - ж/е /2 бұрышымен шашыраған жарықтың интенсивтілігі. Жарықтың шашырауының алғашқы теориясын Рэлей жасаған. Рэлей әр түрлі шашыратушы бөлшектерден шыққан екінші ретті толқындар когерентті деп есептеп шашыраған толқындардың амплитудаларының қосындысын тапқан. Рэлей заңы бойынша: Шашыраған жарықтың интенсивтілігі бөлшек радиусының алтыншы дәрежесіне тура пропорционал; Шашыраған жарықтың интенсивтілігі толқын ұзындығының төртінші дәрежесіне кері пропорционал. Заттың ішкі энергиясы есебінен болатын сәуле шығару жылулыц сәуле шыгару деп аталады. Абсолют қара дене деп өзіне түскен жарықты бағытына, спектральдық құрамына тәуелсіз толығымен жұтатын денені айтады. Кирхгоф, дененің сәуле шығару қабілеті мен жұту қабілеті арасындағы сандық байланысты анықтайтын заңды тағайындады. Сәуле шығару қабілетінің жұту қабілетіне қатынасы заттың табиғатына тәуелсіз барлық зат үшін универсал температура мен жиіліктің функциясы болады. (1) f(v, T) шамасы Кирхгоф функциясы деп аталады. Стефан-Больцман заңы, абсолют қара дененің энергетикалық жарқырауы оның абсолют температурасының төртінші дәрежесіне тура пропорционал деп тұжырымдалады. (2) = 5,67 • 10-8 Втм2 • К-4 - Стефан - Больцман тұрақтысы. Температура артқанда абсолют қара дененің сәуле шығаруы Вин зацына сәйкес қысқа толқын облысына ығысады. (3) м-К - Вин тұрақтысы. Электродинамика заңдары мен классикалық статистикалық физиканың тепе-теңдіктегі жүйенің еркіндік дәрежесі бойынша энергияның біркелкі таралу заңы негізінде Рэлей ж/е Джинс абсолют қара дененің сәуле шығаруын түсіндіруге тырысты. (4) k - Больцман тұрақтысы. Рэлей-Джинс формуласы эксперимент нәтижесіне үзын толқынды аймақта ғана сәйкес келеді. Ултракүлгін облыста абсолют қара дененің сәуле шығаруы шексіздікке ұмтылады. Планк сол кездегі классикалық физика заңдарына сүйенбей, жаңадан кванттық гипотеза негізінде абсолют қара дененің сәуле шығару теориясын жасады. Гипотеза бойынша тербелуші осциллятор энергиясы кез келген мәнге емес, элементар бөлікке еселі - дискретті мәнді ғана ала алады. Абсолют қара дененің сәуле шығаруының Планк формуласы: Планк формуласы эксперимент нәтижесімен толық сәйкес келді. жүктеу/скачать 259,28 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|