Реферат: Зачет

Интерференция света. При положение двух когерентных световых волн происходит пространственное перераспределение светового потока, в результате чего в одних местах возникает max, а в других – min интенсивности. Когерентные источники. Когерентные источники- источники колебаний, происходящих в одной фазе с одинаковой частотой. Два различных источника не могут быть когерентными. Условия образования максимумов и минимумов в интерференционной картине . При наложении двух когерентных волн происходит перераспределение энергии по волновому фронту, в результате чего происходит чередование областей максимума и минимума.

Оптическая разность хода. Произведение геометрической длинны s пути световой волны в данной среде на показатель n преломления этой среды наз. оптической длинной пути L, а D= L2 – L1 - разность оптических длин проводимых волнами путей – наз. оптической разностью хода. Если, оптической разностью хода равна целому числу длин волн в вакууме D=+ml_0.

17.Дифракция света. Дифракция Френеля. Построение зон Френеля.

Дифракцией называется сгибание волнами препятствий, встречающихся на их пути, или любое отклонение распространения волн вблизи препятствий от законов геометрической оптики. Явление дифракции характерно для волновых процессов. Дифракция Френеля. Френель первым открыл это явление, проведя опыт: в центре тени от шара получено светлое пятно. Световые волны, огибая края шара, заходят в область тени и, достигая центра тени на экране, проходят одинаковые расстояния независимо от какой точки на краю шара они идут. В этом случае они достигают центра тени в одинаковой фазе и в результате интерференции усиливают друг друга, поэтому и получается светлое пятно. В остальных частях тени происходит поочередное наложение волн в противоположных и одинаковых фазах, и мы видим концентрические темные и светлые пятна. Построение зон Френеля.

18. Дифракция в параллельных лучах. Дифракционная решётка. Разрешающая способность дифракционной решётки.

Дифракционная решётка-система параллельных равных по ширине, лежащей в одной плоскости и разделённых равными по ширине непрозрачными промежутками. Дифракционная решётка может быть использована как спектральный прибор. Суммарная ширина прозрачной и непрозрачной полосы называется периодом дифракционной решетки d. Щели являются когерентными источниками. Разрешающая способность дифракционной решётки пропорциональна m спектру и числу N щелей, т.е. при заданном числе щелей увеличивается при переходе к большим значениям порядка m интерференции: R= mN

19. Энергия и импульс световых квантов. Давление света. Кванты электромагнитного излучения называются фотоном.

Энергия светового кванта: e₀ =hn=hc/l , где h- постоянная Планка (дж с).

Импульс светового кванта: p_g =e₀ /c= hn/c ,при массе покоя фотона m=0

Давление света: Eе=Nhn - энергия всех фотонов, подающих на единицу поверхности в единицу времени, Eе/c=w – объемная плотность энергии излучения, r- коэф. отражения света от поверхности.

Давление света на поверхность обусловлено тем, что каждый фотон при соударении с поверхностью передает ей свой импульс. Фотон- порция энергии света

20.Внешний фотоэффект.

Внешним фотоэффектом называется испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения. Наблюдается в твердых телах (металлах, полупроводниках, диэлектриках). Законы Столетова для внешнего фотоэффекта:

1 Закон: при фискальной частоте подающего света число фотоэлектронов вырываемых из катода в единицу времени, пропорционально интенсивности света;

2 Закон: max начальная скорость фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а определяется только его частотой.

3 Закон: для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, то есть min частота света (зав. от хим. прир. вещества и состояния его поверхности), ниже которой фотоэффект не возможен.

Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта:

21.Эффект Комптона. Диаграмма импульсов для рассеяния фотона на свободном электроне.

Эффект Комптона называется упругое рассеяние коротковолнового электромагнитного излучения (рентгеновского и т.д.) на свободных электронах вещества, сопровождающееся увеличение длинны волны. Он основан на квантовых представлениях о природе света. Эффект Комптона – результат упругого столкновения рентгеновских фотонов со свободными электронами вещества. В процессе этого столкновения фотон передает электрону часть своих энергии и импульса в соответствии с законом их сохранения, , где q - угол рассеяния, mo – масса покоя электрона.

Диаграмма импульсов для рассеяния фотона на свободном электроне. Рассеяние происходит при взаимодействии фотона со свободным электроном, а фотоэффект – со связанными электронами. При столкновении фотона со свободным электроном не может произойти поглощение фотона, так как это находится в противоречии с законами сохранения импульса и энергии. При взаимодействии фотона со свободными электронами может наблюдаться только их рассеяние т. е. Эффект Комптона.

22. Волновое свойство микрочастиц. Гипотеза Деброля.

Волновые свойства света. Свет - сферическая волна, распространяющаяся во всех направлениях от источника света. Она подвержена интерференции, дифракции.

Гипотеза Деброля. Гипотеза утверждает, что не только фотоны, но и электроны и любые другие частицы материи наряду с корпускулярными обладают также волновыми свойствами. С каждым микрообъектом связываются, с одной стороны, корпускулярные характеристики – энергии E и импульс p, а с другой – волновые характеристики – частота и длинна волны:

E = hn, p = h/n

Таким образом, любой частицы, обладающей импульсом, сопоставляют волновой процесс с длинной волны, оред. по формуле Бройля: Это отношение справедливо для любой частицы с импульсом p.

23. Соотношение неопределенностей Гейзенберга, микрочастица (микрообъект) не может иметь одновременно и определенную координату (x, y, z), и определенную соответствующую проекцию импульса (px,py,pz), причем неопределенности этих величин удовлетворяют условиям

DxDpx ³h, DyDpy ³h, DzDpz ³h, т.е. произведение неопределенностей координаты и соответствующей ей проекции импульса не может быть меньше величины порядка h. Соотношение неопределенностей для энергии E и времени t: DEDt ³h. DE- неопределенность энергии некоторого состояния системы, Dt – промежуток времени, в течение которого оно существует.

24.Свойство волновой функции. Уравнение Шредингера.

Уравнение справедливо для любой частицы, движущийся с малой скоростью.

25.Квантовая энергия электронов в одномерной потенциальной яме с бесконечно высокими стенкам.