Квантовая теория электромагнитного излучения. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ → номер 87
Тепловое излучение — электромагнитное излучение, испускаемое нагретыми телами за счет своей внутренней энергии.
Абсолютно черное тело — тело, поглощающее всю энергию падающего на него излучения любой частоты при произвольной температуре.
Тепловое излучение — электромагнитное излучение, испускаемое нагретыми телами за счет своей внутренней энергии.
Абсолютно черное тело — тело, поглощающее всю энергию падающего на него излучения любой частоты при произвольной температуре.
Спектральная плотность энергетической светимости — энергия электромагнитного излучения, испускаемого за единицу времени с единицы площади поверхности тела в единичном интервале частот. Единица спектральной плотности энергетической светимости Дж/м2. Энергия кванта излучения прямо пропорциональна частоте v излучения:
Где h = 6,6 • 10-34Дж • с — постоянная Планка.
Фотон — микрочастица, квант электромагнитного излучения.
Законы теплового излучения: Закон смещения Вина
Где λm— длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости черного тела, T— температура черного тела, b ≈ 3000 мкм • К — постоянная Вина.
Закон Стефана—Больцмана: Интегральная светимость абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры:
Где σ = 5,67 • 10-8Вт/(м2 • К4) — постоянная Стефана—Больцмана.
Фотоэффект— Явление вырывания электронов из твердых и жидких веществ под действием света.
Законы фотоэффекта
1. Фототок насыщения прямо пропорционален интенсивности света, падающего на катод.
2. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов прямо пропорциональна частоте света и не зависит от его интенсивности.
3. Для каждого вещества существует минимальная частота света, называемая красной границей фотоэффекта, ниже которой фотоэффект невозможен.
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
Энергия фотона идет на совершение работы выхода и на сообщение вылетевшему фотоэлектрону кинетической энергии. Работа выхода— минимальная работа, которую нужно совершить для удаления электрона из металла.
Красная граница фотоэффекта
Корпускулярно-волновой дуализм — проявление в поведении одного и того же объекта как корпускулярных, так и волновых свойств. Корпускулярно-волновой дуализм — универсальное свойство любых материальных объектов.
Волновая теория Правильно описывает свойства света при больших ин-тенсивностях, т. е. когда число фотонов велико.
Квантовая теория Используется при описании свойств света при малых интенсивностях, т. е. когда число фотонов мало.
Любой частице, обладающей импульсом р, соОтветСтвует длина волны де Бройля:
В процессе измерения меняется состояние микрообъекта. Одновременное точное определение координаты и импульса частицы невозможно.
Соотношения неопределенностей Гейзенберга:
1. Произведение неопределенности координаты частицы на неопределенность ее импульса не меньше постоянной Планка:
2. Произведение неопределенности энергии частицы на неопределенность времени ее измерения не меньше постоянной Планка:
Постулаты Бора:
1. B устойчивом атоме электрон может двигаться лишь по особым, стационарным орбитам, не излучая при этом электромагнитной энергии
2.Излучение света атомом происходит при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией Ek в стационарное состояние с меньшей энергией Еn. Энергия излученного фотона равна разности энергий стационарных состояний:
Правило квантования орбит Бора:
На длине окружности каждой стационарной орбиты укладывается целое число n длин волн де Бройля, соОтветСтвующих движению электрона
Основное состояние атома — состояние с минимальной энергией.
Люминесценция — неравновесное излучение вещества.
Спектральный анализ — метод определения химического состава и других характеристик вещества по его спектру.
Основные излучательные процессы атомов: поглощение света, спонтанное и вынужденное излучения.
Поглощение света Сопровождается переходом атома из основного состояния в возбужденное.
Спонтанное излучение — излучение, испускаемое при самопроизвольном переходе атома из одного состояния в другое.
Индуцированное излучение — излучение атома, возникающее при его переходе на более низкий энергетический уровень под действием внешнего электромагнитного излучения.
Лазер — источник излучения, усиливаемого в результате индуцированного излучения.
Инверсная населенность энергетических уровней — неравновесное состояние среды, при котором концентрация атомов в возбужденном состоянии больше, чем концентрация атомов в основном состоянии.
Метастабильное состояние — возбужденное состояние атома, в котором он может находиться значительно дольше, чем в других состояниях.