Основные свойства теплового излучения

§ Тепловое излучение происходит по всему спектру частот от нуля до бесконечности

§ Интенсивность теплового излучения неравномерна по частотам и имеет явно выраженный максимум при определенной частоте

§ C ростом температуры общая интенсивность теплового излучения возрастает

§ C ростом температуры максимум излучения смещается в сторону больших частот (меньших длин волн)

§ Тепловое излучение характерно для тел независимо от их агрегатного состояния

§ Отличительным свойством теплового излучения является равновесный характер излучения. Это значит что если мы поместим тело в термоизолированный сосуд, то количество поглощаемой энергии всегда будет равно количеству испускаемой энергии.

Тепловое излучение происходит за счет внутренней энергии вещества и поэтому свойственно всем телам при любой температуре, отличной от 0 К.

Тепловое излучение (температурное) - это электромагнитное излучение тела, находящегося в состоянии термодинамического равновесия.

Тепловое излучение зависит от температуры тела, так как является следствием хаотического теплового движения молекул и атомов.

Тепловое излучение характеризуют его энергией W. Поток излучения Фе - это отношение энергии излучения ко времени t, за которое оно произошло:

Фе = W/t

Энергетическая светимость тела - это отношение потока излучения, испускаемого телом, к площади S поверхности излучателя

Re = Фе/S

Еденица энергетической светимости - ватт на квадратный метр.

· 50 Электроны в атоме движутся вокруг ядра по строго определенным орбитам, находясь на которых, электрон не излучает и не поглощает энергию. Каждой орбите отвечает дискретное строго определенное значение энергии.

· Электроны могут переходить с одной орбиты на другую, при этом поглощая или выделяя энергию определенными порциями – квантами.

В таком виде эта модель строения атома получила название модель Резерфорда – Бора. В рамках этой модели можно рассмотреть следующие параметры:

· заряд ядра атома соответствует номеру элемента в периодической системе химических элементов;

· номер периода, в котором находится элемент, соответствует числу заполненных электронами орбит для атома в стационарном (невозбужденном) состоянии;

· Максимально число электронов, которые могут находиться на одной орбите, равно 2n², где n – номер орбиты.

51 Волнова́я фу́нкция, или пси-функция — комплекснозначная функция, используемая в квантовой механике для описания чистого состояния системы. Является коэффициентом разложения вектора состоянияпо базису (обычно координатному):

где — координатный базисный вектор, а — волновая функция в координатном представлении.

Физический смысл волновой функции заключается в том, что согласно копенгагенской интерпретацииквантовой механики плотность вероятности нахождения частицы в данной точке пространства в данный момент времени считается равной квадрату абсолютного значения волновой функции этого состояния в координатном представлении.

Корпускуля́рно-волново́й дуали́зм — принцип, согласно которому любой объект может проявлять какволновые, так и корпускулярные свойства. Был введён при разработке квантовой механики для интерпретации явлений, наблюдаемых в микромире, с точки зрения классических концепций. Дальнейшим развитием принципа корпускулярно-волнового дуализма стала концепция квантованных полей в квантовой теории поля.

Как классический пример, свет можно трактовать как поток корпускул (фотонов), которые во многих физических эффектах проявляют свойства электромагнитных волн. Свет демонстрирует свойства волны в явлениях дифракции и интерференции при масштабах, сравнимых с длиной световой волны. Например, даже одиночные фотоны, проходящие через двойную щель, создают на экране интерференционную картину, определяемую уравнениями Максвелла^[1].

СТАЦИОНА́РНЫЕ СОСТОЯ́НИЯ квантовомеханической системы, устойчивые состояния, в которых все характеризующие систему физические величины не зависят от времени.

52 Дефе́кт ма́ссы (англ. mass defect) — разность между суммой масс покоя нуклонов, составляющих ядро данного нуклида, и массой покоя атомного ядра этого нуклида, выраженная в атомных единицах массы. Обозначается обычно .

Согласно соотношению Эйнштейна дефект массы и энергия связи нуклонов в ядре эквивалентны:

где Δ m — дефект массы и с — скорость света в вакууме.

Перечислим свойства ядерных сил и укажем на экспериментальные факты, подтверждающие эти свойства.

1. Огромная энергия связи нуклонов в ядре свидетельствует о том, что между нуклонами действуют силы притяжения, что подтверждается существованием стабильных ядер. Эти силы самые интенсивные в природе. Например, энергия связи простейшего ядра - ⁴Не - составляет 2,22 МэВ, а простейшего атома – водорода – равна 13,6 эВ.

2. Уже первые опыты Резерфорда показали, что ядерные силы – короткодействующие. Это свойство ядерных сил подтверждается многочисленными данными по измерению размеров атомных ядер. Ядерные силы удерживают нуклоны на расстояниях ~ (1,2 ÷ 1,4) ·10^‑13 см. При расстояниях между нуклонами, превышающих 2·10^‑13 см действие ядерных сил не обнаруживается, тогда как на расстояниях меньших 1·10^‑13 см, притяжение нуклонов заменяется отталкиванием.

3. На расстояниях, где между протонами действуют ядерные силы притяжения, они превосходят кулоновские силы отталкивания приблизительно в 100 раз, действие которых на этих расстояниях также очень велико. Короткодействие ядерных сил приводит к резкому разграничению областей, где действуют только дальнодействующие кулоновские силы, или только ядерные, которые подавляют кулоновские силы на малых расстояниях. На рис.1.9.1 а показана потенциальная энергия взаимодействия протона с тремя различными ядрами: легким ( ), средним ( )и тяжелым ( ). Функции U(r) представляют собой энергию взаимодействия между протоном и ядром. За границами ядра существует только кулоновское отталкивание, энергия которого равна

(1.9.1)

Дата добавления: 2015-06-27