Лекция 1

Август 22, 2022

Содержание

3. Простейший генератор Герца – источник электромагнитных волн
9. Волновая природа света Квантовая природа света Интерференция Дифракция Дисперсия Поляризация ?
10. Закон теплового излучения Кирхгофа (1859) Eλ – испускательная способность тела (т.е. энергия, излучаемая единицей площади за
11. Абсолютно чёрное тело (АЧТ) АЧТ – тело, поглощающее всё падающее на него излучение Для АЧП Aλ
12. 1.1. Квантовая гипотеза Планка, спектральное распределение энергии теплового излучения. Флуктуации светового потока Квантовая гипотеза Планка. Кванты
13. Абсолютно чёрное тело Спектр излучения АЧТ зависит только от температуры Экспериментальные спектры излучения чёрного тела при
14. Цветовой тон излучения абсолютно чёрного тела при его определённой температуре
16. Строение Солнца 1 – ядро 2 – зона лучистого равновесия 3 – конвективная зона 4 –
17. Спектральная классификация звёзд Спектры испускания 13 типов звёзд в области 400–700 нм (сверху вниз, в порядке
18. Закон Рэлея – Джинса Джон Стретт (лорд Рэлей) (John William Strutt, 3rd Baron Rayleigh) 1842 –
19. Закон Рэлея – Джинса Зависимости спектральной плотности энергии от длины волны в мкм при T =
20. 1900 г. Макс Планк ? h ! !
21. Закон Планка Макс Планк (Max Karl Ernst Ludwig Planck) 1858–1947 (Нобелевская премия по физике 1918)
23. Формула Планка Формула Рэлея-Джинса
24. 1.1. Световые кванты. Тепловое излучение. Формула Планка. Флуктуации светового потока (а) Рэлей, Джинс (б) Вин (г)
25. Волновая природа света Квантовая природа света Интерференция Дифракция Дисперсия Поляризация ? Законы теплового излучения
26. элементарные излучатели представляют собой осцилляторы, которые могут находиться только в некоторых избранных состояниях, в которых их
27. 1.2. Квантовые закономерности фотоэффекта и тормозного рентгеновского излучения Фотоэффект Внешний фотоэффект Внутренний фотоэффект
28. Фотоэффект 1887 Генрих Герц
29. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с увеличением частоты света ν и не зависит от его
30. 1905 г. Альберт Эйнштейн
31. Волновая природа света Квантовая природа света Интерференция Дифракция Дисперсия Поляризация Законы теплового излучения Фотоэффект
32. Схема рентгеновской трубки 1.2. Квантовые закономерности фотоэффекта и тормозного рентгеновского излучения
34. Волновая природа света Квантовая природа света Интерференция Дифракция Дисперсия Поляризация Законы теплового излучения Фотоэффект Тормозное рентгеновское
36. 1922. Артур Комптон исследовал рассеяние рентгеновских лучей на электронах и доказал существование фотона.
37. Эффект Комптона (1923) – изменение длины волны электромагнитного излучения в результате рассеяния на свободных электронах Артур
38. 1.3. Эффект Комптона
39. Эффект Комптона на графите. 1.3. Эффект Комптона
40. Эффект Комптона для различных веществ
41. в рассеянном излучении присутствуют как первоначальная длина волны возбуждающего излучения, так и длина волны, смещенная в
42. 1.3. Эффект Комптона
43. Волновая природа света Квантовая природа света Интерференция Дифракция Дисперсия Поляризация Законы теплового излучения Фотоэффект Тормозное рентгеновское
44. 1.4. Корпускулярно-волновой дуализм в оптике Эффект Доплера + , , , . ,
46. Скачать презентацию

Слайд 2

Слайд 3

Простейший генератор Герца – источник электромагнитных волн

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Волновая природа света
Квантовая природа света
Интерференция
Дифракция
Дисперсия
Поляризация
?

Слайд 10

Закон теплового излучения Кирхгофа (1859)
Eλ – испускательная способность тела (т.е. энергия,

излучаемая единицей площади за единицу времени)
Aλ – поглощательная способность тела (доля всей падающей на тело энергии, которая остаётся внутри тела и превращается в тепло)
Iλ – поверхностная яркость тела, находящегося в равновесии с излучением
ρλ – спектральная плотность равновесного излучения
Т.к. Iλ и ρλ не зависят от природы тела, то отношение Eλ/Aλ является универсальной функцией температуры T и длины волны излучения λ (или частоты ν)

Слайд 11

Абсолютно чёрное тело (АЧТ)
АЧТ – тело, поглощающее всё падающее на него

излучение
Для АЧП Aλ = 1 и поэтому Eλ = Iλ
Т.о., если в случае равновесного излучения для АЧТ известна испускательная способность Eλ, то можно найти универсальную функцию ρλ

Слайд 12

1.1. Квантовая гипотеза Планка, спектральное распределение энергии теплового излучения. Флуктуации светового

потока

Квантовая гипотеза Планка. Кванты света.
1. Фотон ‑ квант электромагнитного излучения, обладающий энергией, импульсом и гравитационной массой.
а) Энергия фотона в вакууме:
б) Импульс фотона в вакууме:
2. Формула Планка.

Слайд 13

Абсолютно чёрное тело
Спектр излучения АЧТ зависит только от температуры
Экспериментальные спектры излучения

чёрного тела при различных температурах

Слайд 14

Цветовой тон излучения абсолютно
чёрного тела при его определённой
температуре

Слайд 15

Слайд 16

Строение Солнца
1 – ядро
2 – зона лучистого равновесия
3 – конвективная зона
4

– фотосфера
5 – хромосфера
6 – корона
7 – пятна
8 – грануляция
9 – протуберанец

Слайд 17

Спектральная классификация звёзд
Спектры испускания 13 типов звёзд в области 400–700 нм

(сверху вниз, в порядке уменьшения температуры поверхности): O6, B0, B6, A1, A5, F0, F5, G0, G5, K0, K5, M0, M5.
Солнце относится к типу G2.
Наиболее «горячие» (~25 000 К) звёзды с максимумом плотности излучения в голубой области спектра относятся к типу O. Красные «холодные» (~3 500 К) звёзды относятся к типу M.

Слайд 18

Закон Рэлея – Джинса
Джон Стретт (лорд Рэлей)
(John William Strutt, 3rd

Baron Rayleigh)
1842 – 1919

Джеймс Джинс
James Hopwood Jeans
1877 – 1946

λ, мкм

30 К

300 К

3000 К

30000 К

Слайд 19

Закон Рэлея – Джинса
Зависимости спектральной плотности энергии от длины волны в

мкм при T = 1650 К.
1 – эксперимент, 2 – расчёт по Рэлею – Джинсу

Слайд 20

1900 г.
Макс Планк
?
h
!
!

Слайд 21

Закон Планка
Макс Планк
(Max Karl Ernst Ludwig Planck)
1858–1947
(Нобелевская премия по физике 1918)

Слайд 22

Слайд 23

Формула Планка
Формула Рэлея-Джинса

Слайд 24

1.1. Световые кванты. Тепловое излучение. Формула Планка. Флуктуации светового потока
(а) Рэлей,

Джинс

(б) Вин

(г) Планк

Спектральное распределение поверхностной яркости теплового излучения:

Слайд 25

Волновая природа света
Квантовая природа света
Интерференция
Дифракция
Дисперсия
Поляризация
?
Законы теплового излучения

Слайд 26

элементарные излучатели представляют собой осцилляторы, которые
могут находиться только в некоторых

избранных состояниях,
в которых их энергия является целым кратным наименьшего количества
энергии

,. . . . .

при излучении или поглощении осцилляторы переходят из одного
состояния в другое скачком, минуя промежуточные состояния

Гипотеза квантов Планка

Флуктуации светового потока, Вавилов, 1943 г.

Слайд 27

1.2. Квантовые закономерности фотоэффекта и тормозного рентгеновского излучения
Фотоэффект
Внешний фотоэффект
Внутренний

фотоэффект

Слайд 28

Фотоэффект
1887 Генрих Герц

Слайд 29

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает
с увеличением частоты света ν и

не зависит от его интенсивности.

Основные законы фотоэффекта

Для каждого вещества существует так называемая красная граница
фотоэффекта, т. е. наименьшая частота νmin, при которой еще возможен
внешний фотоэффект.

Число фотоэлектронов, вырываемых светом из катода за 1 с, прямо
пропорционально интенсивности света.

Слайд 30

1905 г.
Альберт Эйнштейн

Слайд 31

Волновая природа света
Квантовая природа света
Интерференция
Дифракция
Дисперсия
Поляризация
Законы теплового излучения
Фотоэффект

Слайд 32

Схема рентгеновской трубки
1.2. Квантовые закономерности фотоэффекта и тормозного рентгеновского излучения

Слайд 33

Слайд 34

Волновая природа света
Квантовая природа света
Интерференция
Дифракция
Дисперсия
Поляризация
Законы теплового излучения
Фотоэффект
Тормозное рентгеновское излучение

Слайд 35

Слайд 36

1922.
Артур Комптон исследовал рассеяние рентгеновских лучей на электронах и
доказал

существование фотона.

Слайд 37

Эффект Комптона (1923) – изменение длины волны электромагнитного излучения в результате

рассеяния на свободных электронах

Артур Комптон
(Arthur Holly Compton)
1892–1962
(Нобелевская премия по физике 1927)

1.3. Эффект Комптона

Слайд 38

1.3. Эффект Комптона

Слайд 39

Эффект Комптона на графите.
1.3. Эффект Комптона

Слайд 40

Эффект Комптона для различных веществ

Слайд 41

в рассеянном излучении присутствуют как первоначальная длина
волны возбуждающего излучения, так

и длина волны, смещенная в
сторону длинных волн

2) величина смещения зависит от угла рассеяния, а именно, она
возрастает при увеличении этого угла

3) при увеличении угла рассеяния интенсивность несмещенной линии
падает, а интенсивность смещенной линии возрастает

1.3.Эффект Комптона

Слайд 42

1.3. Эффект Комптона

Слайд 43

Волновая природа света
Квантовая природа света
Интерференция
Дифракция
Дисперсия
Поляризация
Законы теплового излучения
Фотоэффект
Тормозное рентгеновское излучение
Эффект Комптона

Слайд 44

Лекция 1

Содержание

Простейший генератор Герца – источник электромагнитных волн

Волновая природа светаКвантовая природа светаИнтерференцияДифракцияДисперсияПоляризация?

Закон теплового излучения Кирхгофа (1859)Eλ – испускательная способность тела (т.е. энергия,

Абсолютно чёрное тело (АЧТ)АЧТ – тело, поглощающее всё падающее на него

1.1. Квантовая гипотеза Планка, спектральное распределение энергии теплового излучения. Флуктуации светового

Абсолютно чёрное телоСпектр излучения АЧТ зависит только от температурыЭкспериментальные спектры излучения

Цветовой тон излучения абсолютно чёрного тела при его определённой температуре

Строение Солнца1 – ядро2 – зона лучистого равновесия3 – конвективная зона4

Спектральная классификация звёздСпектры испускания 13 типов звёзд в области 400–700 нм

Закон Рэлея – ДжинсаДжон Стретт (лорд Рэлей) (John William Strutt, 3rd

Закон Рэлея – ДжинсаЗависимости спектральной плотности энергии от длины волны в

1900 г.Макс Планк?h!!

Закон ПланкаМакс Планк(Max Karl Ernst Ludwig Planck)1858–1947(Нобелевская премия по физике 1918)

Формула ПланкаФормула Рэлея-Джинса

1.1. Световые кванты. Тепловое излучение. Формула Планка. Флуктуации светового потока(а) Рэлей,

Волновая природа светаКвантовая природа светаИнтерференцияДифракцияДисперсияПоляризация?Законы теплового излучения

элементарные излучатели представляют собой осцилляторы, которые могут находиться только в некоторых

1.2. Квантовые закономерности фотоэффекта и тормозного рентгеновского излученияФотоэффект Внешний фотоэффект Внутренний

Фотоэффект1887 Генрих Герц

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастаетс увеличением частоты света ν и

1905 г.Альберт Эйнштейн

Волновая природа светаКвантовая природа светаИнтерференцияДифракцияДисперсияПоляризацияЗаконы теплового излученияФотоэффект

Схема рентгеновской трубки 1.2. Квантовые закономерности фотоэффекта и тормозного рентгеновского излучения

1922. Артур Комптон исследовал рассеяние рентгеновских лучей на электронах и доказал

Эффект Комптона (1923) – изменение длины волны электромагнитного излучения в результате

1.3. Эффект Комптона

Эффект Комптона на графите.1.3. Эффект Комптона

Эффект Комптона для различных веществ

в рассеянном излучении присутствуют как первоначальная длина волны возбуждающего излучения, так

1.3. Эффект Комптона

1.4. Корпускулярно-волновой дуализм в оптике Эффект Доплера+,,,.,

Похожие презентации

Волновая природа света
Квантовая природа света
Интерференция
Дифракция
Дисперсия
Поляризация
?

Закон теплового излучения Кирхгофа (1859)
Eλ – испускательная способность тела (т.е. энергия,

Абсолютно чёрное тело (АЧТ)
АЧТ – тело, поглощающее всё падающее на него

Абсолютно чёрное тело
Спектр излучения АЧТ зависит только от температуры
Экспериментальные спектры излучения

Цветовой тон излучения абсолютно
чёрного тела при его определённой
температуре

Строение Солнца
1 – ядро
2 – зона лучистого равновесия
3 – конвективная зона
4

Спектральная классификация звёзд
Спектры испускания 13 типов звёзд в области 400–700 нм

Закон Рэлея – Джинса
Джон Стретт (лорд Рэлей)
(John William Strutt, 3rd

Закон Рэлея – Джинса
Зависимости спектральной плотности энергии от длины волны в

1900 г.
Макс Планк
?
h
!
!

Закон Планка
Макс Планк
(Max Karl Ernst Ludwig Planck)
1858–1947
(Нобелевская премия по физике 1918)

Формула Планка
Формула Рэлея-Джинса

1.1. Световые кванты. Тепловое излучение. Формула Планка. Флуктуации светового потока
(а) Рэлей,

Волновая природа света
Квантовая природа света
Интерференция
Дифракция
Дисперсия
Поляризация
?
Законы теплового излучения

элементарные излучатели представляют собой осцилляторы, которые
могут находиться только в некоторых

1.2. Квантовые закономерности фотоэффекта и тормозного рентгеновского излучения
Фотоэффект
Внешний фотоэффект
Внутренний

Фотоэффект
1887 Генрих Герц

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает
с увеличением частоты света ν и

1905 г.
Альберт Эйнштейн

Волновая природа света
Квантовая природа света
Интерференция
Дифракция
Дисперсия
Поляризация
Законы теплового излучения
Фотоэффект

Схема рентгеновской трубки
1.2. Квантовые закономерности фотоэффекта и тормозного рентгеновского излучения

1922.
Артур Комптон исследовал рассеяние рентгеновских лучей на электронах и
доказал

Эффект Комптона на графите.
1.3. Эффект Комптона

в рассеянном излучении присутствуют как первоначальная длина
волны возбуждающего излучения, так

1.4. Корпускулярно-волновой дуализм в оптике Эффект Доплера
+
,
,
,
.
,