Файл: Гармонические колебания. Собственные колебания механических систем. Уравнение колебаний. Дифференциальное уравнение. Энергия колебаний.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 27
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
-
Понятие дисперсии света
Дисперсией света называют явление зависимости абсолютного показателя преломления вещества n от частоты света ω (или длины волны λ): n = f(λ).Следствием дисперсии света является разложение в спектр пучка белого света при прохождении его через призму. Дисперсия света называется нормальной в случае, если показатель преломления монотонно возрастает с увеличением частоты (убывает с увеличением длины волны); в противном случае дисперсия называется аномальной.
-
Дифракция рентгеновских лучей на кристаллической решетке. Формула Вульфа-Брэта.
Дифракцией рентгеновских лучей называют явление рассеяния этих лучей при помощи кристаллов или молекул газов и жидкостей, при котором появляются вторичные отклоненные пучки, имеющие равные с первоначальным длины волн. Дифракция рентгеновских лучей от кристаллов используется для изучения состава спектра рентгеновского излучения (рентгеновская спектроскопия) и при исследовании кристаллических структур (рентгеноструктурный анализ).
Находя направления максимумов, которые получаются при дифракции рассматриваемого рентгеновского излучения от кристаллов, структура которых известна, находя длины волн. Проще всего для нахождения длин волн использовать кристаллы кубической системы. Межплоскостные расстояния при этом находят из плотности и относительной молекулярной массы кристалла.
Формула Вульфа – Брэгга
Ю.В. Вульф, У.Г. Брэгг и У.Л. Брэгг показали, что расчет картины дифракции от кристаллической решетки можно реализовать следующим способом. Провести через узлы кристаллической решетки параллельные равноотстоящие плоскости (их еще называют атомными слоями). Если падающая на кристалл волна является плоской, то огибающая вторичных волн, порождаемых атомами в атомном слое, является плоскостью. Результирующее действие атомов, которые находятся в одном слое — это плоская волна. Она отразилась от поверхности, которая усеяна атомами, в соответствии с законом отражения.
Плоские вторичные волны, отражающиеся от разных атомных слоев, будут когерентными и способны интерферировать, как волны, которые посылали бы в данном направлении щели дифракционной решетки. Вторичные волны будут практически полностью гасить друг друга во всех направлениях, кроме тех, для которых разность хода соседних волн кратна длине волны. Направления, в которых возникают максимумы дифракции, определяет формула Вульфа – Брэгга:
-
Фотоны. Формула Планка. Внешний фотоэффект. Уравнение Эйнштейна. Работа выхода.
Фотоны – фундаментальная частица, частица света, квант электромагнитного излучения.
Формула Планка описывает энергию фотона света:
Внешний фотоэффект – вырывание электронов из атома под воздействием света. Так как фотоны света несут в себе энергию, то при поглощении атомом фотона, он поглощает и эту энергию, дальше она передаётся электрону, который может преодолеть силы притяжению к ядру атома и выйти из атома.
Работа выхода – энергия, которая необходима для того, чтобы электрон вышел за пределы атома. Работа выхода зависит от вещества и температуры вещества.
-
Излучение света атомами. Модель атома Резерфорда Постулаты Бора.
На основании проведенных опытов Резерфордом была предложена планетарная модель атома: в центре находится ядро, в котором находятся протоны и нейтроны, а вокруг ядра на орбитах находятся электроны.
Постулаты Бора:
- атом может находиться в особых стационарных (квантовых) состояниях, каждому из которых соответствует определенная энергия. В стационарном состоянии атом не излучает.
Стационарные состояния можно пронумеровать, присвоив им порядковый номер n = 1, 2, 3, ..., причем каждому состоянию соответствует определенная энергия.
-
атом может переходить из одного стационарного состояния в другое. При этом переходе испускается или поглощается квант электромагнитной энергии, частота которого определяется разностью энергий атома в данных состояниях:
Таким образом, при переходе с уровней с большим квантовым числом на уровни с меньшим квантовым числом электрон будет отдавать энергию в виде световой волны.
-
Строение ядра атома. Химический элемент. Изотопы.
Атом состоит из ядра и окружающего его электронного "облака". Находящиеся в электронном облаке электроны несут отрицательный электрический заряд. Протоны, входящие в состав ядра, несут положительный заряд.
В любом атоме число протонов в ядре в точности равно числу электронов в электронном облаке, поэтому атом в целом – нейтральная частица, не несущая заряда.
Атом может потерять один или несколько электронов или наоборот – захватить чужие электроны. В этом случае атом приобретает положительный или отрицательный заряд и называется ионом. Практически вся масса атома сосредоточена в его ядре, так как масса электрона составляет всего лишь 1/1836 часть массы протона.
Заряд ядра (число протонов) совпадает с числом электронов в атоме. Когда атомы сближаются, то в первую очередь они взаимодействуют друг с другом не ядрами, а электронами. Число электронов определяет способность атома образовывать связи с другими атомами, то есть его химические свойства. Поэтому атомы с одинаковым зарядом ядра (и одинаковым числом электронов) ведут себя в химическом отношении практически одинаково и рассматриваются как атомы одного химического элемента.
Элементом называется вещество, состоящее из атомов с одинаковым зарядом ядра.
Изотопы - разновидности атомов (и ядер) химического элемента, имеющие одинаковый атомный номер, но разные массовые числа. Название связано с тем, что все изотопы одного атома помещаются в одно и то же место (в одну клетку) таблицы Менделеева.
-
Радиоактивность – виды, характеристика. Закон радиоактивного распада.
Радиоактивность - способность некоторых атомных ядер самопроизвольно (спонтанно) превращаться в другие ядра с испусканием частиц или энергии. Способность ядра к распаду зависит от его состава. У одного и того же элемента могут быть и стабильный, и радиоактивный изотопы. Например, изотоп углерода 12С стабилен, а изотоп 14С радиоактивен.
Способность изотопа к распаду характеризует постоянная распада λ.
Постоянная распада - вероятность того, что ядро данного изотопа распадется за единицу времени.
На практике вместо постоянной распада λ часто используют другую величину, называемую периодом полураспада.
Период полураспада (Т) - время, в течение которого распадается половина радиоактивных ядер.
Виды распада:
Альфа-распад состоит в самопроизвольном превращении ядер с испусканием α-частиц (ядра гелия).
Схема α-распада записывается в виде:
Бета-распад состоит в самопроизвольном превращении ядер с испусканием электронов (или позитронов).
Установлено, что β-распад всегда сопровождается испусканием нейтральной частицы - нейтрино (или антинейтрино)
Гамма-излучение имеет электромагнитную природу и представляет собой фотоны с длиной волны λ ≤ 10-10 м.
Гамма-излучение не является самостоятельным видом радиоактивного распада. Излучение этого типа почти всегда сопровождает не только α-распад и β-распад, но и более сложные ядерные реакции. Оно не отклоняется электрическим и магнитным полями, обладает относительно слабой ионизирующей и очень большой проникающей способностями.