Тепловое излучение. Закон Стефана – Больцмана.

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 9

Излуч нагретых тел относят к электромагнитным явлениям, энергия кот доставляется на поверхность тела, падающего на него световым потоком в единицу времени; характеризуется потоком теплового излучения и измеряется в Вт.

Поток излучения, испускаемый единицей поверхности – энергетическая светимость; измеряется в [Вт/м²].

Энергия кванта: E = h , где – частота.

Кванты видимого диапазона – фотоны.

Тепловое излуч нагретых тел обычно имеет сплошной спектр, но эн в кванте распред-ся неравномерно и зав от t° тела.

При низких t°, излучение инфракционное; при средних – видимое; при высоких – ультрафиолетовое.

Тепловое излучение абсолютно тв тела имеет 3 закономерности:

1. Спектр излучения является сплошным.

2. Светимость сначала растет, достигает max и падает.

3. С t° max спектр излуч смещ-ся в область более коротких волн.

Пр: раскаленное тело сначала красное, затем белое, затем имеет синеватый оттенок.

Зависимость светимости черных тел от t° определяется законом Стефана-Больцмана: R = GT⁴

Энергетич светимость абсолютно черного тела пропорциональна его абсолютной t° в 4-й степени, а - пост Стефана-Больцмана. = 5, 6 10^-8 .

Фотоэлектронный эффект. Закон внешнего фотоэффекта.

При взаимод квантов с в-вом может происходить вызывание е из в-ва и явление выравнивания е из поверхности тел под действием света, наз внешним фотоэффектом .

Явление ионизации атомов или молекул под действием света – фотоионизация.

Основное влияние на хар-р фотоэффекта оказыв энергия квантов и вид материала (проводник, полупроводник, диэлектрик).

Сущ-ет некоторая min кванта, при кот фотоэффект прекращается. Основные закономерности установил Столетов:

1. Сила фототоконасыщения (max кол-во, вырываемых электронами в единицу времени) пропорциональна падающему световому потоку: I_ф= k Ф, где k – коэффициент чувствит-ти поверхности материала к свету.

2. Max кинетическая энергия вырванных фотоэлектронов не зав от интенсивности падающего света, а опред-ся ее частотой.

Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.

Эйнштейн установил качеств взаимосвязь между энергией падающего кванта и энергией вылетающего е. Энергия кванта определяется частотой. Поглощение кванта происходит порциями. Е_кин вылетающего электрона: Е кванта h = A + , где А – работа выхода.

Т.о. энергия поглощаемого кванта расходуется на предотвращение работы выхода и Е_кине. Если в случае термоэлектронной эмиссии вылетающие е приобретают энергию за счет подводимой теплоты, то в случае фотоэффекта эмиссия считается холодной.

Существует некоторая частота, при кот начинает появляться фотоэффект – красная граница. Она определяется работой выхода. Ее величину можно изменить путем приложения внешнего красного поля. Внешний фотоэффект характерен для проводящих материалов, но если исп ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение или – излучение, то явление фотоэффекта наблюдается в газах, непроводящих материалах и т.д.

Строение атома. Постулаты Бора.

Постулаты:

1. е в атомах движутся по некот стационарным орбитам без изм Е.

2. Стационарной орбитой является такая, для кот момент импульса = целому числу, кратному n= – пост Планка.

3. При переходе е с орбиты на орбиту он излучает/поглощает квант энергии, = разности Е на соотв орбитах: h E₂ – E₁.

Max Е находится непосредственно у ядра, а при ударении Е падает.

е не может перемещаться в сторону ядра непрерывно, происходит скачками. Энергетич стр-ру атома изображают в виде дискретных энергетич уровней. Значение Е на каждом уровне помимо главного квантового числа опред-ся Z ядра. На каждой орбите сущ-ет не более 2-х е, кот отличаются только спиновым числом. В нормальном состоянии каждый атом заполняется по уровням от ядра и т.д., но если атом поглощает квант, то е могут переходить на более высоко расположенные уровни (орбиты). Происходит возбужденное состояние (оно длится несколько секунд). Т.к. любая система стремится минимизировать энергию.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89