Тепловое излучение

Август 30, 2022

Главная
Физика
Тепловое излучение

Содержание

2. Тепловое излучение В зависимости от происхождения различают виды люминесценции (свечения) Хемилюминесценция Фотолюминесценция Электролюминесценция Тепловое излучение и
3. Тепловое излучение Тепловое излучение обусловлено нагревом тел, наблюдается при любой температуре. При уменьшении температуры: max сдвигается
4. Напоминание
5. Тепловое излучение Тепловое излучение – равновесное. (распределение энергии между телом и излучением остается неизменным для каждой
6. Тепловое излучение dФω - поток энергии падающий на тело. dФ*ω – поток энергии поглощенной телом. dФ*ω
7. Тепловое излучение Aωt =1 абсолютно черное тело (АЧТ) AωT = A T = const Модель АЧТ
8. Тепловое излучение Закон Кирхгофа Отношение испускательной способности к поглощательной способности не зависит от природы тела, для
9. Тепловое излучение Закономерности излучение АЧТ При увеличении Т: Максимум сдвигается в коротковолновую сторону Площадь под кривой
10. Тепловое излучение Закономерности излучение АЧТ Закон смещения Вина Вин (1893), показал, что функция должна иметь вид:
11. Тепловое излучение Закономерности излучение АЧТ Релей и Джинс пытались определить искомую функцию исходя из теоремы о
12. Тепловое излучение Закономерности излучение АЧТ Формула Релея- Джинса f(ω,T) = f(ωt) λ Ультрафиолетовая катастрофа!! Формула Релея
13. Тепловое излучение Формула Планка Планк в1900 году нашел выражение для f(ω,T), соответствующее эксперименту. Свет излучается в
14. ћ =1,054 10-34 дж сек Дж=нм=кгм2/c2 дж с = кгм2 с/c2 =кгм2/c Mvr=кгм2/c
15. Квантовые свойства света Испускание электронов веществом под действием света. Открыт Герцем в 1887 году. Изучался Столетовым
16. Квантовые свойства света Фотоэффект При U = 0 I ≠ 0 Есть насыщение Iн ~ Ф
17. Фотоэлектрический эффект –явление выбивания светом электронов с поверхности проводника ( Эйнштейн) 1. 2. 3. 4.
18. Фотоэффект Квантовые свойства света Уравнение Эйнштейна hνmin = еφ – красная граница фотоэффекта (А=еφ)
19. Квантовые свойства света Тормозное рентгеновское излучение Рентген – э-м излучение с λ ≤ 100нм.. Возникает при
20. РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ Два вида: Характеристическое- вызвано возбуждением внутренних электронных оболочек. Тормозное –при попадании электрона в твердое
21. Тормозное рентгеновское излучение λ J 0
22. ЭФФЕКТ КОМПТОНА (1922г) СПЕКТРОГРАФ J=f (λ) РАССЕИВАЮЩЕЕ ВЕЩЕСТВО РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА ДИАФРАГМЫ θ Квантовые свойства света
23. J J λ λ λ λ' λ ЭФФЕКТ КОМПТОНА
24. Законы сохранения при взаимодействии фотона и электрона
25. Законы сохранения при взаимодействии фотона и электрона З-н сохр. энергии З-н сохр. импульса
26. Законы сохранения при взаимодействии фотона и электрона Комтоновская длина волны электрона. Или учитывая связь длины волны
28. Скачать презентацию

Слайд 2

Тепловое излучение
В зависимости от происхождения различают виды люминесценции (свечения)
Хемилюминесценция
Фотолюминесценция
Электролюминесценция
Тепловое излучение
и

т.д.

Слайд 3

Тепловое излучение
Тепловое излучение обусловлено нагревом тел, наблюдается при любой температуре.
При

уменьшении температуры:
max сдвигается в длинноволновую сторону
Уменьшается интенсивность.

При Т≈ 300К – свечение в инфракрасной области

Слайд 4

Напоминание

Слайд 5

Тепловое излучение
Тепловое излучение – равновесное. (распределение энергии между телом и излучением

остается неизменным для каждой длины волны)

Характеристика теплового излучения – поток энергии, испускаемый с единицы поверхности – энергетическая светимость R.
dRωT = rωT dω, rωT – испускательная способность.
R =

Слайд 6

Тепловое излучение
dФω - поток энергии падающий на тело.
dФ*ω – поток

энергии поглощенной телом.
dФ*ω / dФω = AωT
- поглощательная способность.

Слайд 7

Тепловое излучение
Aωt =1 абсолютно черное тело (АЧТ)
AωT = A T =

const < 1 серое тело

Модель АЧТ

Слайд 8

Тепловое излучение
Закон Кирхгофа
Отношение испускательной способности к поглощательной способности не зависит от

природы тела, для всех тел является одной и той же функцией частоты и температуры.

Для АЧТ rωT =f (ωT)
т.к. АωT =1

Слайд 9

Тепловое излучение
Закономерности излучение АЧТ
При увеличении Т:
Максимум сдвигается в коротковолновую сторону
Площадь

под кривой увеличивается

Закон Стефана-Больцмана

Стефан (1879) показал, что R ~T4
Больцман (1884) определил постоянную в этой зависимости.
R = σ T4
σ =5,7 10-8 вт/м2 град4

Слайд 10

Тепловое излучение
Закономерности излучение АЧТ
Закон смещения Вина
Вин (1893), показал, что

функция должна иметь вид:
f(ω,T) = ω3 F(ω /T)
Это соотношение позволяет определить зависимость между λmax и Т.
Tλmax =b
b=2,9 106 нм град

Слайд 11

Тепловое излучение
Закономерности излучение АЧТ
Релей и Джинс пытались определить искомую функцию

исходя из теоремы о равнораспределении энергии по степеням свободы.

Слайд 12

Тепловое излучение
Закономерности излучение АЧТ
Формула Релея- Джинса
f(ω,T) =
f(ωt)
λ
Ультрафиолетовая катастрофа!!
Формула Релея

Джинса согласуется с экспериментом лишь при больших длинах волн (малых частотах)

«Ультрафиолетовая катастрофа» - каждое тело, обладающее энергией для излучения, должно излучать ее практически полностью в ультрафиолетовой области и короче (при любой температуре )

Слайд 13

Тепловое излучение
Формула Планка
Планк в1900 году нашел выражение для f(ω,T), соответствующее эксперименту.

Свет излучается в виде отдельных порций энергии - квантов, величина которых пропорциональна частоте Е=hν = ħ ω.
h= 2π ћ =6,62 ·10-34 дж сек
Формула согласуется с экспериментом
При малых частотах (больших λ) переходит в формулу Р-Д.
Согласуется с законом Вина

М.Планк (1864-1909)

Слайд 14

ћ =1,054 10-34 дж сек
Дж=нм=кгм2/c2 дж с = кгм2 с/c2 =кгм2/c
Mvr=кгм2/c

Слайд 15

Квантовые свойства света
Испускание электронов веществом под действием света. Открыт Герцем в

1887 году.
Изучался Столетовым 1888-89 гг , Ленардом и Томсоном 1898
Обнаружены св-ва:
« — » знак заряда
Ультрафиолет более эффективен
Величина заряда ~ поглощенной энергии
Определен удельный заряд – подтверждается, что электроны.

Фотоэффект

Слайд 16

Квантовые свойства света
Фотоэффект
При U = 0 I ≠ 0
Есть насыщение
Iн ~

Ф – з-н Столетова
еU з =1/2( mV2max)

По классической теории должна быть пороговая (минимальная) интенсивность, есть пороговая частота.

Слайд 17

Фотоэлектрический эффект –явление выбивания светом электронов с поверхности проводника ( Эйнштейн)
1.
2.
3.
4.

Слайд 18

Фотоэффект
Квантовые свойства света
Уравнение Эйнштейна
hνmin = еφ –
красная граница фотоэффекта
(А=еφ)

Слайд 19

Квантовые свойства света
Тормозное рентгеновское излучение
Рентген – э-м излучение с λ ≤

100нм..

Возникает при бомбардировке быстрыми электронами твердых мишеней.

U до 50 кВ

Слайд 20

РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
Два вида:
Характеристическое- вызвано возбуждением внутренних электронных оболочек.
Тормозное –при попадании электрона

в твердое тело он тормозится - энергия переходит в тепло и в рентгеновское излучение.
Согласно классической теории должны возникать волны с любой λ,
λmax должна смещаться в коротковолновую сторону при увеличении U (Энергия электрона = eU)
Эксперимент показывает наличие коротковолновой границы.
λmin = 1239/U

Слайд 21

Тормозное рентгеновское излучение
λ
J
0

Слайд 22

ЭФФЕКТ КОМПТОНА (1922г)
СПЕКТРОГРАФ
J=f (λ)
РАССЕИВАЮЩЕЕ ВЕЩЕСТВО
РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА
ДИАФРАГМЫ
θ
Квантовые свойства света

Слайд 23

J
J
λ λ
λ λ' λ
ЭФФЕКТ КОМПТОНА

Слайд 24

Законы сохранения при взаимодействии
фотона и электрона

Слайд 25

Законы сохранения при взаимодействии фотона и электрона
З-н сохр. энергии
З-н сохр. импульса

Слайд 26

Законы сохранения при взаимодействии фотона и электрона
Комтоновская длина волны электрона.
Или учитывая

связь длины волны и частоты – ν=с/λ

Тепловое излучение

Содержание

Тепловое излучениеТепловое излучение обусловлено нагревом тел, наблюдается при любой температуре. При

Напоминание

Тепловое излучениеТепловое излучение – равновесное. (распределение энергии между телом и излучением

Тепловое излучениеdФω - поток энергии падающий на тело. dФ*ω – поток

Тепловое излучениеAωt =1 абсолютно черное тело (АЧТ)AωT = A T =

Тепловое излучениеЗакон КирхгофаОтношение испускательной способности к поглощательной способности не зависит от

Тепловое излучение Закономерности излучение АЧТПри увеличении Т:Максимум сдвигается в коротковолновую сторонуПлощадь

Тепловое излучение Закономерности излучение АЧТ Закон смещения ВинаВин (1893), показал, что

Тепловое излучение Закономерности излучение АЧТРелей и Джинс пытались определить искомую функцию

Тепловое излучение Закономерности излучение АЧТФормула Релея- Джинса f(ω,T) =f(ωt)λУльтрафиолетовая катастрофа!!Формула Релея

Тепловое излучениеФормула ПланкаПланк в1900 году нашел выражение для f(ω,T), соответствующее эксперименту.

ћ =1,054 10-34 дж секДж=нм=кгм2/c2 дж с = кгм2 с/c2 =кгм2/cMvr=кгм2/c

Квантовые свойства светаИспускание электронов веществом под действием света. Открыт Герцем в

Квантовые свойства светаФотоэффектПри U = 0 I ≠ 0Есть насыщениеIн ~

Фотоэлектрический эффект –явление выбивания светом электронов с поверхности проводника ( Эйнштейн)1.2.3.4.

ФотоэффектКвантовые свойства светаУравнение Эйнштейнаhνmin = еφ – красная граница фотоэффекта(А=еφ)

Квантовые свойства светаТормозное рентгеновское излучениеРентген – э-м излучение с λ ≤

РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕДва вида:Характеристическое- вызвано возбуждением внутренних электронных оболочек.Тормозное –при попадании электрона

Тормозное рентгеновское излучениеλJ0

ЭФФЕКТ КОМПТОНА (1922г)СПЕКТРОГРАФJ=f (λ)РАССЕИВАЮЩЕЕ ВЕЩЕСТВОРЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКАДИАФРАГМЫθКвантовые свойства света

JJλ λλ λ' λЭФФЕКТ КОМПТОНА

Законы сохранения при взаимодействии фотона и электрона

Законы сохранения при взаимодействии фотона и электронаЗ-н сохр. энергииЗ-н сохр. импульса

Законы сохранения при взаимодействии фотона и электронаКомтоновская длина волны электрона.Или учитывая

Похожие презентации