2ой закон: Освещен. Поверхн.,создав.|| лучами прямопроп.cos'у угла падения лучей
E=I/R2 * cosa док-во Ф=ES Ф=EoSo So=Scosa Ф=EoScosa ES=EoScosa E=Eocosa
т.к So перпен. No, Eo=I/R2
Звезд.велич: m=-2,5lgФ+C Если наблюдатель находится на R расстоянии, окружим
звезду сферой радиусом R, то Ф=L/S=L/4ПR2 m=-2,5lgL/4ПR2+C
Абсолютная зв.велич-зв.велич,которую имела бы звезда на R=10 ПК
M=-2,5lgL/4П100 + C -2,5lgL/4П100 + C + 2,5lgL/4ПR2 – C = -2,5lgL+2,5lg4П100+2,5lgL-
-2,5lg4ПR2 = 2,5lg4П+2,5lg100-2,5lg4П-2,5lgR2 = 2,5*2-2,5*2lgR=5-5lgR M=m-5lgR+5
28. Принцип Гюйгенса. Док-ва законов отражения
Принцип Гюйгенса:каждая точка среды,до которой вошло возмущение, сама становит-
ся источ.втор.волн. Законы отраж:1)Падающ.луч,отражен.луч и перпен,восставленный
в .падения луча к границе 2х сред, лежат в 1 плоскости. 2)a=b
док-во: плоская волна,огранич.лучами АO и BC падает на гран.разд.2х сред MM'
Угол паден-угол a между перпенд. NN1 и падающим лучом AO к поверхности MM'
Фронт волны OC достигнет MM' в .О. Когда луч BC придет в .D, около .О возникнит
сферическая волна радиуса OF=CD. Построим огибающую DF вторичных сферических
волн. Она=касательной,провед.из .D к полусфере в точке O и к любой другой полусфере.
т.е касательная DF=фронт плоской отраженной волны. Луч, отраженный в .O, пойдет
отратно под углом b и перпендик. Фронту волны DF. OFD и OCD имеют
равные катеты OF=CD и общ.гипотенузу OD. т.е угол FDO=углуCOD =>а=b чтд
29. Док-ва законов преломления. Физ.смысл n. Полное отражение.
Законы преломл.:1)Падающ.луч,преломленный.луч и перпен,восставленный
в .падения луча к границе 2х сред, лежат в 1 плоскости. 2)отнош sin угла падения
к sin угла преломл=пост.велич.для данн.2х сред. sina/siny=n
док-во: Свет.волна,огранич.AO и BC(||ы| имеет скорость света в среде V1 во второй V2
Фронт волны JC достигает раздела 2х сред в .O. Около .O будет распростр.сферич.волна
со скоростью V2. Расстнояние CD свет пройдет за t=CD/V1 Во 2ой среде OF=V2t
Построим касательн.DF, исход.их .D к сфере OE=OF=V2t. Угол y = дополняющий до 90' углов
AOC и NOD, поэтому угол COD=a. Рассмотрим ODF и N1OF. Эти углы= как углы со взаимно
перпендик.сторонами, а угол N1OF-угол y. У треуг.OCD и ODF OD-общая. То CD=OSsina
OF=ODsiny CD/OF=sina/siny т.к CD=V1t OF=V2t, то CD/OF=V1/V2. Приравнивая,
sina/siny=V1/V2=n
Полное отражен.когда свет распр.из более плотной в менее. sina/siny=n2/n1 n2=1(возд)
sina/siny=1/n1 sin90'=1 sinao=1/n1 При a>ao преломлен.НВ = полное отражен.
N-относит.показат.преломл-пок.прелом.2ой среды относит.1ой. Физсмысл:n-отношен.
Скоростей света в средах на границе между которыми происходит преломление.
n=V1/V2 т.к V1=c/n1 V2=c/n2 n=cn2/n1c=n2/n1 n1=c/V1 n2=c/V2-абс.пок.прел.
30. Интерференция.Когерентность.Монохроматичность
Интерференция-явление взаимного усиления и ослабл.колебан.
в разных точках среды,в рез-те наложен.когерентных волн
Принцип суперпозиц.:напряженность электрич(магнитного)поля
2х свет.волн, прох.через 1 точку,равна векторн.сумме эл(магн.)полей
каждой из вол в отдельн.: Амплитуда при слож.плоских когер.волн:
A2=A12+A22+2A1A2 * cos(u2-u1). Услов.MAX:б=2k(λ/2)=kλ
Услов.MIN:б=(2k+1) λ/2(нечет.число полуволн)
Монохроматич.волны-волны одной определен.частоты(дл.волны) и
пост.амплитуды
31. Дифракция света. На щели в || лучах
Дифракция-огибание волнами краев препятствий, размеры которых
~с длиной волны. Дифр.реш-совокупн.big числа узких щелей,
разд.непрозр.промеж. Формула дифр.реш:dsina=kλ (k=порядок MAX)
Для определ.рез-та дифр. В точке пространства-разбить волн.поверх
на отдельн.участки — зоны Френеля
Пусть на узкую щель, располож.на преграде MN, падает монохр.волна
Щель можно рассматр как множест.точечных когерентных источн.света.
Линза соберет лучит в F. Сюда они придут в одинак.фазе+усилят др.др.
Лучи, идущ.под углом a,линза собер.в P. Проведем перпенд AC к напр.
распростр.вторич.волн. Между лучами, идущих от A и B, обр.разн.хода
BC=asina. Отложим отрезк=половине λ на BC=б. Через эти точки провед.
Плоскости,||AC. Число зон зависит от λ и a. Четное число=MIN
Условие MIN asina=kλ Условие MAX BC=(2k+1)λ/2
32. Дисперсия. Цвета тел. Виды спектров
дисперсия-зависим. от λ скорости света в веществе, т.е показат.преломл.
Абсол.пок.прел: n=c/V; nф=C/Vф ; nк=c/Vк ; nфVф=nкVк nф/nк=Vк/Vф
т.к Vк>Vф, то nф>nк для одной среды. νф>νк λк> λф
При перех.в др.среду V и λ изменяется ν=const
Спектры: непрерывный, линейчатые, полосатые. Спектр излуч-совокупн
ν( λ),содерж в данном вещ-ве
Цвета тел обусловл. его окраской, свойствами поверх, св-ми ист.света.
Цвет тела объясняется теми цветами, которое оно отражает
33. Спектр.анализ. Фраунбофер.линии. Эффект Доплера-Физо
Спектр.анализ-исследов хим.сост.вещ-ва по спектру испуск&поглащен.
Фраунгоферовы линии — темные полосы в спектре звезд (вещ-ва в
атомосфере сами поглащают характерные для него лучи)
Приборы: спектроскоп (столик с призм, 2 линзы, трубки).Лучи станов.||
в линзе, затем-преломляются призмой и видны в выходе. Монохроматор-
выделяет пучек монохроматич.лучей.
Эффект Д-Ф если ист.света и приемник сближ-линии смещены к красному
34. Э-м волны в различных... \\\название:длина волны:частота///
Радиоволны: 103-10-4: 3*105-3*1012
ИК: 5*10-4-8*10-7:6*1011-3,75*1014
Видимое:8*10-7-4*10-7:3,75*1014-7,5*1014
УФ: 4*10-7-10-9:7,5*1014-3*1017
Рентген:менее 6*10-12: более 5*1019
Закон Мозли: частота спектров возраст.с увелич.порядков.номера элемента
35. Тепловое излучение.Закон Кирхгофа. Стефана. Вина
Хар-ки тепл.изл: 1)поток излуч: Фс=W/t [Ф]=Дж/с
2)Энергетич.счетимость Rc=Ф/S [Rc]=Вт/м2
3)Спектральн.плотн.энергетич.свет.:Гл=.Rc/.λ [Гл]=Вт/м2*м=Вт/М3
4)Коэф.поглощ α=Фе'/Фе 5)Коэф.погл.для дан.интер.длин волн α1=.Ф'еλ/.Феλ
Закон Кирхгофа: rλ1/αλ1 =rλ2/αλ2 = f(λ, T)
Закон Стефана:Rc=δT4 ; δ=5,67*10-8 Вт/м2*К4 Закон Вина:λ=с'/T ; c'=2,898*10-3 м*К
36. Квантовая гипотеза Планка. Квант.природа света. Фотоны
E=hν – энергия Планка h=6,63*10-34 Дж*с ω=2Пν =>E=hω h=1,06*10-34 Дж*с
Энергия Эйнштейна: E=mc2 и E=hν m=hν/c2 λ=c/ν, то m=h/ν*c
импульс фотона: p=mc p=hν/c2 *c =hv/c или p=h/ λ ; чем больше λ, тем больше p
37. Внешн.фотоэффект.Законы Столетова
Фотоэлектрич.эффект-вырывание e' из атомов или молекул под действием света
Внешний-если e' вылетает за пределы вещ-ва, внутренний-остается
Законы фотоэфф: 1)Max Eк фотоэлектронов линейно возрастает с увелич. ν света
и не зависит от интенсивн.свет.волны 2)существует min ν или max λ свет.волны,
при которой возможен фотоэфф.(красн.граница) 3)Кол-во e', вырываемых светом
из катода за 1 сек прямопроп.поглощаемой за это время энергии свет.волны
Ф1>Ф2 Iн=kФ k-фоточувствит.освещ.пластны +2РИС
Сила тока насыщен.-возник.при освещ.монохром.светом, пропорц.световому
потоку, падающ.на катод. eUз=me*V2e/2 , отсюда Ve=√2еUз/me
e=1,6*10-19 Кл me=9,1*10-31 кг
38. Уравнение Эйнштейна...Внутр.фотоэффект
Эйнштейн установил: 1)свет имеет прерывист.структуру 2)излуч.порция света сохр.
Свою индивид. 3)поглотится может только вся порция 4)интенсивность света опред.
Число e', выбившихся из Me 5)Скорость e' опр-я только ν 6)Для каждого Me есть
красная граница фотоэф. Работы для выбивания e': Авых=hνmin ; ν=с/ λ, то Aвых=...
E кванта идет на вырыван. E' с катода и на сообщен.ему Eк me=9,1*10-31 кг
Осн.ур-е Эйнштейна: hν=Aвых+me*V2e/2 или hν=hνmin+eUз e=1,6*10-19 Кл
Внутр.фотоэф-под действ.света электропроводим. Вещ-в увелич.(free носители)
e' нужно сообщеть E, чтоб перевести его в зону проводимости 1эВ=1,6*10-19 Дж
Мехнанизм фотопровод:при освещ.поверх.фотопроводника,фотон отдает E
валентным e'
При освещ.поверхн, для которой hν<E активизации, фотоэффекта не будет
39. Эффект Комптона. Давление света. Хим.действ.света.
Фотоэфф-взаимод.гамма кванта с вещ-вом, когда γ квант исчезает и передает
свою E и p электронам и атомам. Фотоэф. Невозможен на free e'
Падающ.волна частотой ν вызывает вынужд.колеб e' той же частоты
Эти e' излучают вторичные Э-м волны с ν=ν'=рассеянное излучение
Угол рассеивания = Θ λ рассеян.излуч= λ'=c/v' ,т.к v'<v, то λ'> λ
Закон сохр.E для фотона: hv+Eo=hv'+E Eo=moc2
Закон сохр.импульса для фотона: p+0=p'+pe ; p=hv/c ; p'=hv'/c ; p=h/ λ ; p=h/ λ'
Измен. λ рассеян.из: .λ= λ'- λ=2 λк sin2 Θ/2 .λ завис.от Θ, не зав.от λ пад.вещ-ва
λк=h/me*c λк=6,63*10-34/9,1*10-3 * 3*108 = 2,4*10-10 — Комптоновская λ электрона
e',на котором рассеив.γ квант получ E=разности E падающ.и рассеив.квантов .E=hv-hv'
поглощ.света .p=mV отражен .p=2mV .p=p2-p1=mV-(-mV)=2mV
Лебедев: 1)падающ.пучок света произв.давлен. Как на отраж,так и на погл.вещ-ва
2)давлен.света прямопроп.энергии падающ.света на ед.площади в ед.времени
Давление света: p=Ee*(1+ρ)/c Ee-энергетич.освещ.поверхн. Ρ-коэф.отраж.света
пусть на поверх S падает n фотонов, то ρN-отразится, (1- ρ)N-поглотится
p фотона: hv/c, то hvN/c - hvρN/c -импульс поглощ.фотонов
2hv/c * ρN - импулься отражен.фотонов
2hv/c * ρN + hvN/c - hvρN/c = hvρN + hvN/c = hvN/c * ( ρ+1)-полный импульс
