Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Естественный и поляризационный свет. Виды поляризации. Двойное лучепреломление. Поляризация при отражении и преломлении света. Закон Брюстера.
Свет представляет собой суммарное электромагнитное излучение множества атомов. - уравнение световой волны. Свет, у которого направление колебания спектра Е упорядочены каким-либо образом наз. поляризованым. Поляризацией света наз. выделение линейно поляризованного света из естественного. Если колебания Е происходят только в одной плоскости, то свет наз.плоско(линейно) поляризованым. Если упорядоченность колебаний вектора Е заключается в том, что вектор Е поворачивается вокруг луча, то такой свет наз. элептическиполяризованым. Если колебания вектора Е описывает окр-ть свет наз. поляризованым по кругу. Допустим мы имеем 2 взаимно-перпендикулярных электр. колебания, они совершаются с одинаковой частотой w вдоль оси Ох и Оу.
= (2) (3) (4) Если δ претерпевает изменения по времени, то угол ϕ, т.е направление результирующего вектора Е тоже меняется. Т.о. в этих условиях свет можно представить как наложение 2 некогерентных электр. волн, поляриз-ых во взаимноперпенд-ых. плоскостях, имеющих одинаковую интенсивность. Допустим волны когерентны т.е δ =сonst. 1) δ =0, π ; (5) 2) δ =± , (6)
; (7) ; (8) I~ I= -- закон Малюса изменения интенсивности поляриз.света, I0 и I — соответственно интенсивности света, падающего на второй кристалл и вышедшего из него. (10)- степень поляризации, при При , Imax, и Imin — соответственно максимальная и минимальная интенсивности частично поляризованного света, пропускаемого анализатором. Если через кристалл пропустить луч света, то наблюдается, явление разделения на 2 луча, взаимноперпенд.направлениюкалебания вектора с разными скоростями. Это явление наз. двойное лучепреломление. (11) Для необыкновенного луча не соблюдается закон преломления, т.е изменяется с углом . У одноосных кристаллов имеется направление, которое наз. оптическая ось. Любая пл-ть, проходящая через оптич. Ось наз. главным сечением или оптич. плоскостью кристалла. При изуч-иизаконамерн.поляр.света было установлено: если угол падения света на границу раздела 2 диэлектрических сред отличен от 0, то наблюдается явление отражения и преломления. Поляриз.лучей отраженного и преломленного зависит от угла падения. Было установлено, что при падении лучей под углом отраженный луч полностью парализован, а преломленный максимум парализован, но не полностью. – полная поляризация отраженного луча - закон Брюстера. Отраженный и преломленный лучи взаимноперпенд-ны.
Тепловое излучение и люминесценция. Абсолютное чёрное тело. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана. Законы Вина. Квантовая гипотеза. Формула Планка. 1. Электромагнитное излучение вызывается колебаниями электрических Зарядов входящих в вещество(электроны и ионы). Электроны создают потоки энергии в высококачественной области, а ионы в низкокачественной области спектра излучения. Виды ЭМИзлучения. 1. Хемилюминесценция – люминесценция происходит в результате химических превращений. 2. Фотолюминесценция – свечение которое происходит в результате свечения тел. 3. Электролюминесценция – сопровождает тлеющий разряд, происходит в в лампах дневного света при горении электрической дуги, когда происходит искра (гром и молния). 4. Тепловое излучение – сопровождается очень длинными инфракрасными волнами. Если разместить разные тела в вакуум, то окажется, что все тела принимают одинаковую температуру, следовательно тепловое равновесие имеет динамический характер: сколько тело отдаёт тепла, столько и получает. Этот факт позволил швейцарскому физику Пьеро Прево составить правило: «Если 2 тела А1 и А2 обладают разной способностью к поглощению энергии, то и их способность к испусканию энергии не может быть одинаковой.» 2.АЧТ – это тело, поглощающее весь падающий на него поток излучения. Аv, T, v, T– поглощающая способность. Еv, T, v, T- испускающая энергия. Для АЧТ: Ар, т= – не зависит от длины волны λ. - поглощённый поток. – падающий поток. Закон Кирхгофасвязывает поглощательную способность тела Аυ t, т.е. с потоком энергии Ф, испускаемым единицей поверхности в единицу времени в спектральном диапазоне υ и ∆ υ +υ в котором излучается испускательная способность.
Суммарное тепловое излучение Етепл= (s=1м2) Для АЧТ отношение – не зависит от природы тела и есть универсальная для всех тел функция частоты и температуры (испускательная способность АЧТ). Универсальная функция Кирхгофа – есть ни что иное, как испускательная способность АЧТ. В центре внимания в теории теплового излучения стоит функция ε υ т=f(υ, T)/ Австрийские физики Стефан и Больцман установили или показали, что для АЧТ справедливо выражение: – «сигма» (4) – носит название закон об интенсивности интегр-го излучения АЧТ(во всём диапазоне волн от 0 до +∞ ) Для других тел: Е=ВТn, где В и n – для любого к-го тела своё значение.
3) В 1893 г.нем. Физик Вин на основании приложения термодинамики и энтропии к тепловому излучению получил, что испускательная способность АЧТ имеет вид: , c – скорость света.
3 Закон Вина: Длинна волны λ m (max) соответствует max значению испускательной способности АЧТ обратнопропорционально его термодинамической температуре: , . Следовательно, при понижении температуры АЧТ max энергии его излучения смещается в область больших длин волн: (λ = ). Общая теория и экспериментальные данные были получены: Maxиспускательная способность АЧТ пропорциональна 5-й степени его термодинамической температуры.
4 В 1900г. М. Планк предположил, что энергия испускается осцилляторами маленькими порциями (квантами), причём энергия кванта пропорциональна частоте hυ, где h – постоянная Планка, h=6, 626*10-34Дж*с Эйнштейн назвал это предложение открытием, придающим атомическую природу энергии, управляемой универсальной постоянной Планка рррhhhhhhhhhhhhh. Планк нашёл универсальное выражение для испускательной способности АЧТ: , c – скорость света =108 м/с; h – постоянная Планка; k – постоянная Больцмана = 1, 38*10-23 Дж/град. Это выражение подходит и описывает все законы которые были установлены ранее для теплового излучения. Примеры: 1) υ – мало, Т – велико, следует: а из этого следует kT 2) υ – велико, Т – мало, следует > > 1
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-14; Просмотров: 394; Нарушение авторского права страницы