Вопрос. Электромагнитная природа света. Волновые и квантовые свойства света.

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 13Следующая ⇒

Свет - электромагнитная волна. Во второй половине 19 века Максвелл доказал теоретически существование электромагнитных волн, которые могут распространяться даже в вакууме. И он предположил, что свет тоже является электромагнитной волной. Потом это предположение подтвердилось. Но актуально также было представление о том, что в некоторых случаях свет ведет себя как поток частиц. Теория Максвелла противоречила некоторым экспериментальным фактам. Но, в 1990 году, физик Макс Планк выдвинул гипотезу, что атомы испускают электромагнитную энергию отдельными порциями – квантами.
Энергия Е каждой порции прямо пропорциональна частоте ν излучения:

где h — коэффициент пропорциональности (постоянная Планка)

А в 1905 г. Альберт Эйнштейн выдвинул идею, о том, что электромагнитные волны с некоторой частотой можно рассматривать как поток квантов излучения с энергией E=р*ν. В настоящее время квант электромагнитного излучения называют фотоном. Фотон не обладает ни массой, ни зарядом и всегда распространяется со скоростью света. То есть при излучении и поглощении свет проявляет корпускулярные свойства, а при перемещении в пространстве волновые.

Вопрос

Билет 4.

Вопрос. Закон всемирного тяготения. Силы тяжести. Вес тела. Невесомость.

Закон всемирного тяготения: Два любых тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. (согласно 3-ему закону Ньютона).

Закон всемирного тяготения является одним из самых универсальных законов природы (справедлив для любых тел, обладающих массой)

Силой тяжести называют силу, с которой Земля притягивает тело, находящееся на ее поверхности или вблизи этой поверхности.

Весом тела называют силу, с которой это тело действует на горизонтальную опору или растягивает подвес.

Допустим вес действует непосредственно на чашку пружинных весов и растягивает пружину; под действием этой силы поворачивается коромысло рычажных весов.

Представим себе взмывающий вверх самолет. Он и находящиеся в нем люди и предметы имеют одну и ту же скорость. Если бы в некоторый момент взаимодействие самолета с воздухом прекратилось, то он сам, люди и предметы внутри него начали бы свободно падать, двигаясь с одним и тем же ускорением, направленным к центру Земли. Вот при этом наступает состояние невесомости: падает пилот в кабине, и с тем же ускорением падают стены и потолок кабины.

Так же можно сказать про кабину космического корабля, когда она движется по орбите.

Наступление у тел состояния невесомости означает, что тела не давят на опору и, следовательно, на них не действует сила реакции опоры, они движутся только под действием силы притяжения к Земле.

Вопрос. Развитие представлений о строении атома. Квантовые постулаты Бора.

Первая модель атома была предложена английским физиком Дж. Дж. Томсоном, открывшим электрон. По мысли Томсона, положительный заряд атома занимает весь объем атома и распределен в этом объеме с постоянной плотностью. Его модель представляла собой “кекс с изюмом”. В положительно заряженную частицу как бы вкраплены отрицательно заряженные электроны.

Однако модель Томсона оказалась в полном противоречии с известными уже к тому времени свойствами атома, главным из которых является устойчивость.

Позже появилась другая модель строения атома, которую предложил Эрнест Резерфорд в результате эксперимента с рассеиванием альфа-частиц. По этой модели атом состоит из небольшого положительно заряженного ядра, в котором сосредоточена почти вся масса атома, вокруг которого движутся электроны, — подобно тому, как планеты движутся вокруг Солнца. Планетарная модель атома соответствует современным представлениям о строении атома с учётом того, что движение электронов имеет квантовый характер и не описывается законами классической механики.

Постулаты Бора.

1 постулат. Существуют особые, стационарные состояния атома, находясь в которых атом не излучает энергию, при этом электроны в атоме движутся с ускорением. Каждому стационарному состоянию соответствует определенный энергетический уровень.

2 постулат. Излучение света происходит при переходе атома из стационарного состояния с большей энергией в стационарное состояние с меньшей энергией. Энергия излученного фотона равна разности энергий стационарных состояний.

Энергия излученного фотона:

Здесь (Ek - En) - разность энергий стационарных состояний. При Ек > Eп происходит излучение фотона.
Частота излучения:

В 1914 году Франк и Герц поставили опыт, подтверждающий теорию Бора: атомы разреженного газа обстреливались медленными электронами с последующим исследованием распределения электронов по абсолютным значениям скоростей до и после столкновения. При упругом ударе распределение не должно меняться, так как изменяется только направление вектора скорости. При скоростях электронов меньше некоторого критического значения удары упруги, а при критической скорости столкновения становятся неупругими, электроны теряют энергию, а атомы газа переходят в возбуждённое состояние. При дальнейшем увеличении скорости удары снова становились упругими, пока не достигалась новая критическая скорость. Атом может или вообще не поглощать энергию, или же поглощать в количествах равных разности энергий стационарных состояний.

Вопрос

Билет 5.

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒