Пространство и время в физике. Системы отсчета. Принципы относительности. Преобразования Галилея (стр. 5 из 11)

мощность излучения, где

- заряд электрона, - его ускорение. И имеет энергию . Попав в вещество анод, электрон испытывает сильное торможение и становится источником электромагнитных волн.

Эффект Комптона (1923) в нем особенно отчетливо проявляются корпускулярные свойства света. Исследуя рассеяние рентгеновских лучей различными веществами, обнаружим, что в рассеянных лучах наряду с излучением первоначальной длины волны

есть еще лучи большей длины . Разность оказалось зависящей только от угла , образуемого направлениями рассеянного излучения с направление подвижного пучка. зависит от и от природы рассеивающего вещества.

Выделяемый диафрагмами Д пучок рентгеновского излучения направляется на рассеивающее вещество РВ спектральный состав рассеянного излучения расследуется с помощью рентгеновского спектогрофа, состоящего из кристалла КР ионизационной камеры ИК.

Все особенности эффекта Комптона можно объяснить, рассматривая рассеивание, как процесс упругого столкновения рентгеновских фотонов с энергией

; - энергия электрона до столкновения, p=0. После столкновения : импульсом и энергией = , энергия и импульс так же будут .

Из законов сохранения импульса:

,

где

- комптоновская длина волны.

18. Постулат о равновероятности микросостояний равновесной изолир. термодин. сист. Микроканонич. распред. Статист. опред. энтропии. З-н возраст-я энтропии.

Микроканонич. ансамбль состоит из одинак. изолиров-х систем с одинак-й энергией.

Постулат равновер-ти: частицы, входящие в каждую систему микроканон-го ансамбля, считается пронумерованными и пронумер-ны их ячейки, в которых они могут нах-ся. В некот-е моменты времени частица нах-ся в …..-х системах ансамбля, в различных ячейках. Для рассмотр-я частицы нет никаких предпочт-х оснований нах-ся в какой-то конкретной ячейке, по сравнению с др. Все ячейки равноценны, и все местоположения частицы равновозможны следоват-но, поскольку все ячейки для каждой частицы равновозможны, то все распределения частиц по ячейкам так же равновозможны. А это означает, что все микросост-я равновероятны.

Статист…….энтропии: в изолир-х системах необратимыепроцессы протекают так, что в направлении от менее вероят-х состояний к более вероятным сост-м.(в сост-и равновесия вер-ть макросост-я системы максимальна)

Э нтропия характер-ет направление процесса. Самопроизвольный необратимый процесс стремится к равновесному сост-ю максимального хаоса…

З-н возрастания энтропии: если идет самопроизвольный процесс в системе, то энтропия возрастает.

9. Эл-е токи в проводящ. средах. Электродвиж. сила. З-н Ома и Джоуля Ленца в интегр. идиф-й форме. Перем-й эл-й ток. Сопротив., емкость и индукт-ть в цепи перем-го тока. Работа и мощность в цепи переи-го тока.

Эл-е токи в проводящих средах. Виды проводник-х сред: Металл, полупровод-ки, электролиты, газы и вакуум.

В металлах эл. ток осущ-ся переносо электронов, в полупров-х – с помощью е и дырок.(незаполненная ковал-я связь). В электролитах - ионами (А⁺,К^-). Врезультате чего происходит явление электролиза, т.е выделение составл-х частей электролита на электродах.

Эл. ток в газах осущест-ся посредством переноса ионов и е. Разделяют самостоятельные и несамост. разряды. Несамост-е – под действием ионизаторов.

Эл. ток в вакууме – поток е возникает вследствие явления термоэлектронной эмиссии – это явление вырывания е с поверх-ти металла при его нагревании.

(сила тока-скорость измен-я эл. заряда)

(плотность тока-через попереч. сечение проводника)

ЭДС – физ. величина, определяемая работой, совершаемой при перемещении единичного положит. заряда

.

Сторонние силы это силы не электр. происхождения, действующие на заряд со стороны источ. тока.

З-н Ома в диф-й форме:

, γ- электропроводимость.

эл. поле, вызывающее направленное движ-е зарядов(ток) зад-ся в каждой точке проводника направл-ю Е. ток опр-ся вектром j, А зная св-ва проводника опр-ся удельн-й электропроводим-ю.

Умножим (*)слева и с права на ток

IR=Iε (**) или Q=I²R = Iε – з-н Джоуля Ленца. Iε- работа, соверш-я током в замкнутой цепи = работе стор. поля. Q –прирост внутр. энергии пров-ка и ист (теплота) следов-но А_ст=Q, Q=jE – в диф-й форме.

Перем-м наз-ся ток, измен-ся в течении времени по гармонич. з-ну.:

i_o = I_mcos(wt+φ); w = 2πν; w =2π/T.

1) ток и напряж связаны между собой численно совпад. по фазе. U = iR =I_mR cos wt = U_mcos wt.

2) U_R=iR; U_c=q/c

U=ir+q/cSidt.U=ZI

- полное сопротив цепи. Х_С= 1/wc. φ-угол, сдвига фаз между I и U.

3)i=I_mcos wt; U_R=iR; U_L=Ldi/dt

U=iR+Ldi/dt=I_mRcoswt+I_mLwcos(wt+π/2)

U=U_mcos wt + U_Lcos(wt+π/2); U_L=X_LI_m, X_L=wL- реактив. сопротив.

- полноесопрот. цепи.

Работа и мощность.

Мгновен. значение мощности выделяемой в цепи = произвед-ю мгновенной силы тока и напряж-я

P(t)=U(t)i_o(t)=U_mcos(wt+φ)I_mcoswt.

Работа

за время t.

24. Понятие о спонтанном и вынужденном излучении. Принцип работы оптического квантового генератора-лазера. Гелий – неоновый лазер непрерывного действия.

Процесс испускания фотона возбуж. атомом без к-либо внешних воздействий – спонтанное излучение.

фотон с энергией

Если на атом, нах-ся в возбужден. сост.,2 действует внешнее излучение с частотой

, то возникает вынужденный переход в состояние 1 с излучением фотона с энергией При подобном переходе происходит излучение атомов фотона –вынужденное излучение.

В 1917г. Энштейн предсказал воз-сть так называемого индуцированного(вынужденного) излучения света атомами.Индуц.изл.- изл-ие возбуж.атомов под действием падающего на них света. При этом возникшая световая волна не отличается от волны, падающей на атом, ни частотой, ни фазой, ни поляризацией.

В1960г. В США был сосзан первый лазер-квантовый генератор эл.магн. волн в видимом диапозоне спектра.

Принцип действия лазеров: При прохождении эл магнитной волны сквозь в-во ее энергия поглощается. За счет поглощ-й энергии волны часть атомов возбужд-ся, т.е. переходит в высшее энерг. состояние При этом от светого пучка отнимается энергия

, равная разности энергий между уровнями 2 и1. Воэбужд-й атом может отдать свою энергию сосед атомам при столк-нии или испустить фотон в любом направл Теп. представим себе, что каким-либо способом мы возбудили большую часть атомов среды. Тогда при прохождении через в-во эл магнитной волны с частотой

v=E₂–E₁ /h эта волна будет не ослабляться, а напротив, усиливаться за счет индуцированного излучения. Под ее возд-ем атомы согл-но переходят в низшие энергетич. состояния, излучая волны, совпадающие по частоте и фазе с падающей волной.

Компоненты:1).активная среда (в которой соз-ся состоян6ие с инверсной населённостью) 2).система накачки (устройство для создания инверсии в активной среде) (инверсное сос-ие – при котором число атомов в возб.состоянии больше