ПӘнінің ОҚУ-Әдістемелік кешені 5В011000 «Физика» мамандығы үшін

1. 
   Абсолют қара дененің сәулеленуінің проблемалары.
   
2. 
   Кванттық гипотеза және Планк өрнегі. Фотондар.
   
3. 
   Жарық кванттарының энергиясы және импульсі.
   
4. 
   Франк және Герц тәжірибелері.
   
5. 
   Фотоэффект.
   
6. 
   Комптон эффектісі.
   
7. 
   Атомның сызықты спектрлері.
   
8. 
   Сәйкестік принципі
   

Жылулық сәуленуді температураға байланысты сәуле шығарғыштық қасиетімен сипаттауға болады. Дененің интегралдық сәуле шығарғыштық қасиеті оның бірлік бет ауданынан уақыт бірлігінде шығаратын энергиясына тең.

Егер дененің сәуле шығарғыштық қасиетін -дан () жиілік диапазоны үшін қарастыратын болсақ, онда спектрлік сәуле шығарғыштық қасиеті деп аталатын -нің мәні мен мынадай байланыста болады

Денелердің интегралдық және спектрлік сәуле шығарғыштық қасиеттері бір-бірімен мынадай қатынаста болады:

Ал денелердің өзінің бетіне түскен сәулелерді жұту қабілеттілігі спектрлік жұтқыштық қабілеттілігі дейді

Бұл дененің шама бірлік ауданына уақыт бірлігінде түскен сәуленің қанша үлесінің жұтылатындығын көрсетеді. - дененің табиғатына және оның термодинамикалық температурасына байланысты бірліксіз шама. Егер дене кез-келген температурада өзіне түскен кез-келген жиіліктегі сәуле энергиясын толығымен жұтатын болса, онда ол абсолютті қара деп аталады. Бұндай денелер үшін . Ал басқа нақты денелер үшін .

Ағылшын ғалымы Стефан мен Больцман термодинамикалық әдісті қолдана отырып, абсолютті қара дененің энергетикалық жарқырауы термодинамикалық температурасының төртінші дәрежесіне пропорционал екендігін тағайындаған, сондықтан Стефан-Больцман заңы деп аталады

мұнда - Больцман тұрақтысы делінеді.

Егер дене абсолютті қара болмаса, онда

Неміс ғалымы В.Вин термо- және электродинамика заңдарына сүйене отырып, берілген температурада абсолют қара дененің сәулелену спектріндегі энергияның таралу қисығында толқын ұзындығына функциясының максимумы сәйкес келетінін дәлелдеді. Ол Виннің ығысу заңы делінеді

мұндағы - Вин тұрақтысы делінеді.

Эйнштейн бойынша, энергияның сақталу заңымен кванттың бұл энергиясы электронның металдан шығу жұмысынын жеңуге және ұшып шығатын электронға белгілі бір энергия беруге шығындалады:

мұнда m – электрон массасы, ал -оның максимал жылдамдығы

Фотоэффект теңдеуінен электронның жылдамдығы тек түскен жарықтың жиілігіне байланысты екендігі көрінеді.

Фотоэффектіні жарықтың жұтылу кванттық сипатымен түсіндіре отырып, Эйнштейн жалпы гипотеза ұсынды: жарық ерекше жарық бөлшектері - жарық кванттары (фотондар) түрінде таралады. Жарық бір жағынан, электромагниттік толқындар болып табылады, ал екінші жағынан – ол бөлшектер жиынтығына тән бірқатар қасиеттерге ие. Осының өзі жарықтың электромагниттік өрісін элементар бөлшектердің жиынтығы- фотондар деп қарастыруға мүмкіндік береді. Фотондар белгілі бір энергияға, массаға, импульске және спинге ие.

Фотондар бөлшектер ретінде жылдамдықпен қозғалса, оларға релятивтік механика қолданылады және фотонның массасы мынаған тең болады (Эйнштейннің формуласы бойынша )

, (2.11.6)

ал оның импульсы ( формуласы бойынша)

Фотон тек жылдамдықпен қозғалысында бөлшек, оның тыныштық массасы нөлге тең () және бұдан оның ерекше бөлшектер тегіне жататындығы көрінеді.

Рентгендік сәулеленудің электромагниттік сәулеленудің бір түрі екендігін 1895 жылы сиретілген газдардағы электр разрядтарын зерттеу кезінде Рентген ашты.. Металды электродтарда (анодта) электрондардың тежелуі кезінде сәулелену пайда болады. Сондықтан оны спектрі тұтас болып келетін тежеуші рентгендік сәулелену деп атаған. спектрді мінездейтін Кейінірек, атомдық физиканың дамуымен қатар сызықтық спектрлі сипатта характеристикалық рентгендік сәулелену зерттеле бастады.

1923 жылы қатты денелерен рентгендік сәулелердің шашырауын зерттей отырып, Комптон шашыраған сәулелерде арасында ұзындығы алғашқы сәулелермен қатар ұзынтолқындық компонентасының бар екендігін анықтады. толқын ұзындығықтарының айырымы шашыратушы материалдарға тәуелді емес және алғашқы және шашырау бағыттар арасындағы бұрышының функциясы екендігі анықталды. Тәжірибе нәтижесінде келесідей заңдылық орнатылады

Немесе мұндағы -ге тең.

1. 
   Абсолют қара дененің сәулеленуінің проблемалары.
   
2. 
   Кванттық гипотеза және Планк өрнегі. Фотондар.
   
3. 
   Жарық кванттарының энергиясы және импульсі.
   
4. 
   Франк және Герц тәжірибелері.
   
5. 
   Фотоэффект.
   
6. 
   Комптон эффектісі.
   
7. 
   Атомның сызықты спектрлері.
   
8. 
   Сәйкестік принципі
   

1. 
   Савельев И.В. Жалпы физика курсы. т. 1,2,3, Алматы, Мектеп, 1977
   
2. 
   Трофимова Т.И. Курс физики, М.,Высшая школа, 1985ж.
   
3. 
   Зисман Г.А. Тодес О.М. Курс общей физики. Т.3.- М: Наука, 1970
   
4. 
   Яворский Б.М. и другие. Курс физики. Т-3.- М: Высшая школа. 1964-1973
   
5. 
   Детлав А.А., Яровский В.М., Милковская Л.В. Курс физики. т. 2,3. М., Высшая школа, 1877