13-тақырып. Комптон заңы. Лекцияның жоспары
жүктеу/скачать 57,38 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Жарық қысымы. Комптон эффектісі
|
13-тақырып. Комптон заңы. Лекцияның жоспары: Комптон құбылысының теориясы. Жарық қысымын эксперимент жүзінде бақылау. Фотондар теориясы тұрғысынан алғандағы жарық қысымы. Жарық қысымы. Комптон эффектісі. Денеге түскен жарық жұтылғанда, шағылғанда сол денеге механикалық қысым түседі. Жарық қысымын жарықтың электромагниттік және фотондық теориясы тұрғыларынан қарастыруға болады. Электромагниттік теория бойынша жарық дегеніміз электромагниттік толқындардың бір түрі болғандықтан жарық түскен дененің бетінде не өткізгіштік тогы не ығысу тогы пайда болады, өйткені жарық толқындары өрісі бағытынша, не оған қарсы бағытта қозғалады. Бұл тоқ бағыты жарықтың таралу бағытына перпендикуляр болады. Бұл тоққа жарық толқының магниттік өрісі әсер етеді. Ол күштің бағыты жарықтың таралу бағытымен дәл келеді, яғни жарық түскен бетке перпендикуляр болады. Сөйтіп жарық дененің бетіне қысым түсіреді. Жарық қысымы оның интенсивтігіне байланысты. Егер жарық абсалют қара дене бетіне перпендикуляр бағытта түскен болса, онда Максвелдің есептеуінше жарықтың қысымы жарық толқыны энергиясының көлемдік тығыздығына тең, яғни: Егер жарық дененің бетінен аздап шағылатын болса, онда жарық қысымы мынаған тең: мұндағы – шығыру коэфиценті . Егер 1см2 бетке 1 секундта түсетін жарық энергиясы мөлшері I әріпімен белгіленсе, сонда жарық энергиясы көлемдік тығыздығы болады, мұндағы – жарық жылдамдығы. Олай болса жарық қысымын мына түрде өрнектеуге болады: (1) Жарық қысымы өте аз шама, мысалы: қарайтылған дене бетіне күн ашықта. Күн жарығы түсіретін қысым дн/см2= Па. Кванттық теория бойынша жарық ағыны дегеніміз фотондар ағыны. Әрбір фотонның белгілі қозғалыс мөлшері (импульсы) болады. Сондықтан фотон бір денеге соғылғанда сол денеге импульс ауысады;сонда денеге 1с ішінде берілген импульс сол денеге әсер етуші күш болып табылады да 1см2 бетке келетін импульс қысым деп аталады. Сөйтіп жарықтың қысым ету себебі фотонның қозғалыс мөлшері бар екендігінен болады. Енді осы тұрғыдан қарастырып жарық қысымы шамасын есептейік. Мысалы: бір дененіңбетіне 1с ішінде перпендикуляр бағытта фатон түскен болсын, сонда ол жарық энергиясы ағыны мынаған тең болады: мұндағы: жарық тербеліс жиілігі. Планк тұрақтысы. Осы денеге түскен фатондардың бір бөлігі дене бетінен шағылып кері серпілетін, қалған бөлігі жұтылатын болсын. Сонда әрбір жұтылған фатоннан денеге мөлшерде импульс ауысады да барлық жұтылған фатондар оған мөлшерде импульс беріледі. Дене бетінен шағылып кері серпімен фатонның импульсы ден -ге өзгереді де импульстың өзгеріс мөлшері. болады. Сөйтіп әрбір шағылып кері серпілген фатоннан денеге мөлшерде импульс ауысады, сонда оған барлық шағылған фатондардан мөлшерде импульс беріледі.Сөйтіп дененің бетіне түскен барлық шағылған фатонннан денеге 1с ішінде мөлшерірі импульс ауысады. Дененің 1см2 бетіне келетін импульс шамасы қысым деп аталатын болатын, дененің бетінің ауданы болса, оған түсетін жарық қысымы мынаған тең болады: (2) Мұндағы: жарық ин-гі. Сөйтіп жарық қысымы жарық ин-гі мен шағылу коэфицентіне тәуелді; (1) формула мен (2) формула бірдей. Егер дене түскен жарықты толық жұтатын болса, онда болады да жарық қысымы мынаған тең болады: . Егер денеге түскен жарық түгел шағылатын болса, онда болады да жарық қысымы былай өрнектеледі: . Сөйтіп идеал айнаға түсетін жарық қысымы абсолют қара денеге түсетін жарық қысымынан екі есе артық болады. Өзін-өзі бақылау сұрақтары: Комптон құбылысының теориясы. Жарық қысымын эксперимент жүзінде бақылау. Фотондар теориясы тұрғысынан алғандағы жарық қысымы. Есеп шығару үлгілерін қарау, қосымша есептерді шығару http://zhetysu.edu.kz:8081/pdf.php#JUQwJUE0JUQwJUI4JUQwJUI3JUQwJUI4JUQwJUJBJUQwJUIwKyVEMCVCNSVEMSU4MSVEMCVCNSVEMCVCRiVEMSU4MiVEMCVCNSVEMSU4MGkuKzIrJUQxJTgyJUQwJUJFJUQwJUJDKyVEMCU5QSVEMyVBOSVEMSU4OCVEMCVCNSVEMSU4MCVEMCVCRSVEMCVCMisyMDE1LTAxLTAxXzVhODI3YTg2ZDhlODY4LjAzNDk3NzQ1LnBkZg== жүктеу/скачать 57,38 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|