Поляризация света при прохождении через плоскую пластинку. Стопа Столетова.

Стопа Столетова – поляризационное устройство, состоящее из нескольких склеенных друг с другом стеклянных пластин. Свет падает на стопу под углом Брюстера; на поверхность каждой из пластин стопы он падает также под углом Брюстера и степень поляризации прошедшего света повышается от пластины к пластине.

20-22. Тепловое излучение. Спектральная излучательная и поглащательная способности. Закон Кирхгофа. Тепловое излучение. Законы теплового излучения. Ультрафиолетовая катастрофа. Формула Планка и ее связь с законами излучения абсолютно чёрного тела. Тепловое излучение – электромагнитное излучение, испускаемое веществом, возникающее за счет его внутренней энергии. Все другие виды свечения (излучения света), возбуждаемые за счет любого другого вида энергии, кроме теплового, называются люминесценцией. Люминесценция– излучение избыточное над тепловым и имеющее длительность, значительно превышающую период световых колебаний. Тепловое излучение бывает при любой температуре, человек только не ощущает его при меньшей температуре, чем температура тела, а при λ > 0,8 мкм мы его не видим. Опыт показывает, что единственным видом излучения, которое может находиться в равновесии с излучающими телами, является тепловое излучение. Равновесным может быть только тепловое излучение. Закон Кирхгофа. Поток энергии (любых частот), испускаемый единицей поверхности излучающего тела в единицу времени во всех направлениях (в пределах телесного угла 4π), называется энергетической светимостью тела (R) [R] = Вт/м².     З-н Кирхгофа: Отношение лучеиспускательной к поглощательной способности не зависит от природы тела, оно является для всех тел одной и той же (универсальной) функцией частоты и температуры. З-н Стефана-Больцмана:Энергетическая светимость любого тела пропорциональна Т⁴.
З-н смещения Вина:При движении поршня энергия излучения единицы объема (плотность энергии) будет возрастать по 2 причинам: за счёт уменьшения объема (общая величина энергии постоянна); за счёт работы, совершаемой поршнем против давления излучения.

Формула Рэлея–Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа.

Формула Планка и её связь законами излучения

23. Внешний фотоэффект. Основные экспериментальные закономерности фотоэффекта. Красная граница фотоэффекта. Внешним фотоэффектом называется испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения. Внешний фотоэффект наблюдается в твердых телах (металлах, полупроводниках, диэлектриках), а также в газах на отдельных атомах и молекулах (фотоионизация).   I. При фиксированной частоте падающего света число фотоэлектронов, вырываемых из катода в единицу времени, пропорционально интенсивности света(сила тока насыщения пропорциональна энергетической освещенности Ee катода). II. Максимальная начальная скорость (максимальная начальная кинетическая энергия) фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а определяется только его частотой ν. III. Для каждого вещества существуеткрасная граница фотоэффекта, т.е. минимальная частота ν_крсвета (зависящая от химической природы вещества и состояния его поверхности), ниже которой фотоэффект невозможен. -уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. 24. Эффект Комптона. Эффект Комптона – изменение длины волны рентгеновского излучения при его рассеянии электронами вещества. Этот эффект наблюдается в результате столкновения фотона со свободным или почти свободным электроном. 25. Двойственная природа света. Давление света. Принципиальное отличие фотонов от обычных частиц. Световое излучение оказывает давление на материальные предметы, причем величина давления пропорциональна интенсивности излучения. Давление света зависит от интенсивности света и от отражающей способности тела.  

Свет – диалектическое единство противоположных свойств: он одновременно обладает свойствами непрерывных электромагнитных волн и дискретных фотонов. Взаимодействие фотонов с веществом (например, при прохождении света через дифракционную решетку) приводит к перераспределению фотонов в пространстве и возникновению дифракционной картины на экране. Очевидно, что освещенность в различных точках экрана прямо пропорциональна вероятности попадания фотонов в эти точки экрана. Но, с другой стороны, из волновых представлений видно, что освещенность пропорциональна интенсивности света J, а та, в свою очередь, пропорциональна квадрату амплитуды A². Отсюда вывод: квадрат амплитуды световой волны в какой-либо точке есть мера вероятности попадания фотонов в эту точку. Фотон – переносчик электромагнитного взаимодействия, истинно нейтральная частица (электрический заряд q = 0). Фотон – истинно элементарная частица, т. е. не имеет структуры. Фотон лишён массы покоя и электрического заряда, но обладает энергией и импульсом.     26. Волновые свойства частиц. Гипотеза Луи де Бройля. Опыт Дэвиссона и Джермера. Дуализм природы частиц. Гипотеза Луи де Бройля: Дуализм не является особенностью только оптических явлений, а имеет универсальный характер. Частицы вещества также обладают волновыми свойствами. В опыте Дэвиссона и Джермера при «отражении» электронов от поверхности кристалла никеля при определённых углах отражения возникали максимумы. Как видно из рис. 3.3.3, экспериментальная кривая зависимости интенсивности от ускоряющего напряжения имеет несколько максимумов, равностоящих друг от друга.
Эти максимумы отражённых пучков электронов соответствовали формуле (3.3.6), и их появление не могло быть объяснено никаким другим путём, кроме как на основе представлений о волнах и их дифракции. Таким образом, волновые свойства частиц – электронов – были доказаны экспериментом.

Волновая функция и ее статистический смысл. Стандартные требования, предъявляемые к волновой функции. Уравнение Шредингера для свободно движущейся частицы. Уравнение Шредингера в общем случае.

Стационарное уравнение Шредингера.

  Уравнение Шредингера не выводится, а постулируется. Правильность этого уравнения подтверждается согласием с опытом получаемых с его помощью результатов, что, в свою очередь, придает ему характер закона природы.