Электр жєне магнетизм
Жарықтың кванттық табиғаты
жүктеу/скачать 3,05 Mb.
|
УМК 2 часть
- Бұл бет үшін навигация:
- Жылулық сәулелену - тепе-теңдік құбылыс
- Оның өлшем бірлігі – Джоуль бөлінеген метрдің шаршысы (Дж/м
- 38. Абсолют қара дене. Кез келген температурада өзіне түскен барлық сәулелерді талғамай жұтатын дене абсолют қара дене
- 39. Кирхгоф заңы.
- 40. Стефан – Больцман заңы.
- 41. Виннің ығысу заңы.
| Жарықтың кванттық табиғаты
Кванттық оптика – жарықтың кванттық қасиеті байқалатын құбылыстарды зерттейтін оптиканың бөлімі. 36. Оптикалық сәулеленудің түрлері. Зат құрамына кіретін электр зарядтарының тербелістері электромагниттік жарық шығарудың алғышартары болып табылады, зат жарық шығарғанда энергиясын жоғалтады. Жарық шашырағанда және шағылғанда екінші ретті жарық толқындарының пайда болуы және заттың жарық шығару ұзақтығы жарық тербеліс периодына тең уақыт аралығында болады. Егер жарық шығару жарық тербеліс периодынан ұзағырақ уақытта болса, онда жарық шығарудың екі түрі бар: 1) жылулық жарық шығару және 2) люминесценция. Әр толқын ұзындығы үшін дене мен сәулеленудің арасындағы энергияның үлесуі өзгермей қалатын күйді жүйенің (жарық шығарушы дененің) тепе-теңдік күйі деп айтады. Қыздыру нәтижесінде дененің жарық шығаруы – жылулық сәулеленуі деп аталады. Жылулық сәулелену - жарық шығарушы дене мен тепе-теңдік күйде болатын сәулеленудің жалғыз түрі болып табылады. Жарықтың тербеліс периодынан ұзақ уақыт бойы берілген температурада дененің жылулық сәуленуінен артық болатын тепе-теңдік емес сәулелену люминесценция деп аталады. 37. Жылулық сәулелену және оның сипаттамалары. Жылулық сәулелену заттың атомдары мен молекулаларының жылулық қозғалыс энергиясы нәтижесінде орын алады. Бұл құбылыс температурасы 0 К -нен жоғары температураларда барлық денелерге тән. Жылулық сәулелену - тепе-теңдік құбылыс – дене бірлік уақытта қанша энергия жұтса, сонша энергияны жарық ретінде шығарады. Дененің энергетикалық 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 электромагниттік сәулеленудің энергиясы). Оның өлшем бірлігі – Джоуль бөлінеген метрдің шаршысы (Дж/м2). Сәуле шығару қабілетін толқын ұзындығының функциясы ретінде сипаттауға болады: , онда . бойынша интегралдық энергетикалық жарқырау: Д енелердің жарық жұту қабілеті - спектрлік жұту қабілетімен сипатталады. Бұл шама энергияның бірлік уақытта дененің бірлік ауданында жиіліктері және интервалында жататын электромагниттік толқындардың энергияларының қандай бөлігі денемен жұтылатынын сипаттайды. 38. 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: 39. Кирхгоф заңы. 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. Қара дене үшін , сол себепті Кирхгофтың әмбебап функциясы қара дененің энергетикалық жарқырауының спектрлік тығыздығы (сәуле шығарғыштық қабілеті) болып табылады. Жылулық сәулелену теориясында - ң жиілікке және температураға айқын тәуелділігін табу өте маңызды есеп болып табылады. 40. Стефан – Больцман заңы. Сұр дененің энергетикалық жарқырауы ( бойынша интегралдық): Мұндағы, қара дененің энергетикалық жарқырауы тек температураға тәуелді. Бұл тәуелділікті Стефан – Больцман заңы сипаттайды: қара дененің энергетикалық жарқырауы термодинамикалық температураның төртінші дәрежесіне пропорционал: (сәйкесінше сұр дене үшін ), мұндағы - Стефан – Больцман тұрақтысы. 41. Виннің ығысу заңы. С тефан –Больцман заңы қара дененің сәуле шығаруының спектрлік құрылымы жөнінде ешқандай мәлімет бермейді. Қара дененің сәулелену спектрінде максимумның орналасуы Винның ығысу заңымен сипатталады: жүктеу/скачать 3,05 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|