ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА МИКРОЧАСТИЦ
Интерференция света Скорость света в среде V=c/n, где с – скорость света в вакууме, n – абсолютный показатель преломления среды. Оптическая длина пути световой волны L = n × l, где l– геометрическая длина пути световой волны в среде с показателем преломления n. Оптическая разность хода двух световых волн D = L1 – L2=n1l1 – n2l2. Связь разности фаз Dj световых волн с оптической разностью хода Dj = (2p/l)×D . Оптическая разность хода световых волн, отраженных от верхней и нижней поверхностей тонкой плоскопараллельной пленки, находящейся в воздухе , где d – толщина пленки, i – угол падения. Условие интерференционных максимумов D = ± k×l или D= ± 2k ×(l/2), (k = 0,1,2,...). Условие интерференционных минимумов D = ± ( 2k + 1)×( l/2 ), (k = 0,1,2,...). Дифракция света
Основные формулы: Дифракция на одной щели. При нормальном падении лучей на щель шириной a условие дифракционных максимумов a sin j = (2k+1) l/2 , (k=1, 2, 3 ...) условие дифракционных минимумов a sin j = kl , (k=1, 2, 3 ...)
Дифракция на плоской дифракционной решетке. При нормальном падении лучей на решетку с периодом d условие главных дифракционных максимумов d sin j = k l , (k=1, 2, 3 ...) условие добавочных минимумов d sin j = k l/N , где N – число щелей (штрихов решетки), k = 1, 2, 3 ... , кроме значений k = N, 2N, 3N ... Разрешающая способность дифракционной решетки R = l/(d l) = kN, где dl – наименьшая разность длин волн двух соседних спектральных линий (l и l +d l), при которой эти линии могут быть видны раздельно. Угловая дисперсия дифракционной решетки Dj = d j / dl = k / (d × cos j). Линейная дисперсия дифракционной решетки . Для малых углов дифракции Dl » F×Dj , где F – фокусное расстояние линзы, собирающей на экране дифракционную картину. Поляризация света Закон Брюстера tg aо = n21, где aо – угол падения, при котором отраженные световые волны полностью поляризованы; n21 – относительный показатель преломления. Закон Малюса J = Jo cos2 a , где J – интенсивность света, прошедшего систему поляризатор–анализатор; Jo–интенсивность плоскополяризованного света, падающего на анализатор; a – угол между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора. Степень поляризации света , где Jmax и Jmin – максимальная и минимальная интенсивности частично поляризованного света, пропускаемого анализатором. Угол поворота плоскости поляризации оптически активными веществами равен: а) в твердых телах j = a× d, где a – постоянная вращения, d – толщина слоя оптически активного вещества; б) чистых жидкостях j = [a]×r d, где [a] – удельное вращение, r – плотность жидкости; в) в растворах j = [a]×с d, где с – массовая концентрация оптически активного вещества в растворе. Тепловое излучение Закон Стефана-Больцмана Rэ = s T4, где Rэ – энергетическая светимость черного тела (энергия, излучаемая с единицы поверхности тела, в единицу времени, во всем спектральном интервале излучения); T – абсолютная температура тела; s – постоянная Стефана-Больцмана ( s = 5,67.10–8 Вт/(м2 . К4) ). Закон смещения Вина lmax = b΄/ T΄ , где lmax– длина волны, на которую приходится максимум излучательной способности тела; b΄ – постоянная Вина (b΄ = 2,9·10-3 м·К ). Второй закон Вина ( rl, T) max = b΄΄× T5 , где (rl, T)max – максимальная излучательная способность (максимальная спектральная плотность энергетической светимости); b΄΄– вторая постоянная Вина (b΄΄=1,3 . 10–5 Вт/ (м3 . К5)). Излучательная способность тела – это энергия, излучаемая нагретым телом в единицу времени, с единицы поверхности нагретого тела в узком спектральном интервале от l до (l + Dl ). Связь между энергетической светимостью и излучательной способностью тела . Закон Кирхгофа где – излучательная способность тела; – излучательная способность абсолютно черного тела; – поглощательная способность тела. Поглощательная способность тела – отношение энергии, поглощенной телом к энергии, падающей на тело, причем и та, и другая энергии берутся в единицу времени и приходятся на единицу поверхности нагретого тела. Энергетическая светимость серого тела Rэ = аT × s × T4, где аT– поглощательная способность серого тела. Фотоэффект Формула Эйнштейна: где e = hn – энергия фотона, падающего на поверхность металла; А – работа выхода электрона из металла; (m×u2max )/2 – максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона. Красная граница фотоэффекта nо = А / h или где nо – минимальная частота (lо– максимальная длина волны), при которой еще возможен фотоэффект. Условие наблюдения фотоэффекта hn ³ A . Давление света Давление, производимое светом при нормальном падении где J – интенсивность света (энергия, переносимая волной через единичную поперечную площадку в единицу времени); r – коэффициент отражения; с – скорость света в вакууме. Для абсолютно черной поверхности r = 0. Для абсолютно белой поверхности r = 1. где N – число фотонов, падающих на поверхность площадью S за единицу времени; n – частота света. АТОМ БОРА Первый постулат Бора: электроны в атоме могут двигаться только по определенным орбитам, находясь на которых они не излучают энергии. Эти орбиты называются стационарными и определяются условием mυnrn=nћ, (1.1) где rn – радиус n-ой орбиты, υn – скорость электрона на этой орбите; mυnrn – момент импульса электрона, n – главное квантовое число (n=1, 2, 3…), , h – постоянная Планка, равная 6,62·10-34 Дж·с. Второй постулат Бора: при переходе электрона с одной орбиты на другую атом излучает или поглощает квант энергии, равный hν=Em-En, (1.2) где Em и En – энергии электрона на соответствующих орбитах. Сериальная формула, определяющая длину волны света, излучаемого или поглощаемого атомом водорода при переходе из одного стационарного состояния в другое: (1.3) где R – постоянная Ридберга, равная 1,097·107 м-1, nи m – целые числа, называемые квантовыми. Квантовое число n определяет серию спектральных линий: n=1 – серия Лаймана (ультрафиолетовое излучение), n=2 – серия Бальмера (видимое излучение), n=3 – серия Пашена (первая инфракрасная серия), n=4 – серия Брэкета (вторая инфракрасная серия), n=5 – серия Пфунда (третья инфракрасная серия). Сериальная формула для длин волн линий спектра водородоподобных ионов (т.е. ионов, имеющих по одному электрону: He+, Li++ и т.д.) (1.4) где z – порядковый номер элемента в таблице Менделеева. Для рентгеновских спектров выполняется закон Мозли, согласно которому положение линий определяется соотношением (1.5) где σ – постоянная экранирования, n=1 соответствует K-серии, n=2 соответствует L-серии, n=3 соответствует M-серии Для K-серии σ=1. Коротковолновая граница λmin сплошного рентгеновского спектра определяется формулой (1.6) где e – заряд электрона, U – напряжение в рентгеновской трубке. ВОЛНОВЫЕ СВОЙСТВА МИКРОЧАСТИЦ Формула де-Бройля: , где λ – длина волны, связанная с частицей, имеющей импульс p=mυ. Связь длины волны де-Бройля с кинетической энергией Ek имеет вид: а) в классическом приближении (Ek<<m0c2) p=mυ, откуда бб) в релятивистском случае (Ek~m0c2) Ek=mc2-m0c2=E- m0c2, E2=( m0c2)2+p2c2, где Eи Ek – полная и кинетическая энергии соответственно. Таким образом, релятивистский импульс равен
, соответственно Соотношение неопределенностей: для координаты и импульса , где Δpx – неопределенность проекции импульса частицы на ось x; Δх – неопределенность ее координаты; 2) для энергии и времени где ΔЕ – неопределенность энергии данного квантового состояния, Δτ – время пребывания системы в этом состоянии.
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (281)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |