13. Оптические постоянные вещества в области полос поглощения. Аномальная дисперсия.

Аномальная дисперсия, вид дисперсии света, когда показатель преломления среды уменьшается с увеличением частоты световых колебаний. , где — показатель преломления среды, — частота волны.

14. Тепловое излучение и его характеристики. Закон Кирхгофа.

Тепловым излучением называется излучение нагретых тел. Все тела обладают тепловым излучением. Основная особенность теплового излучения – равновесность (тепловое излучение – это единственное равновесное излучение). Это означает, что количество излученной энергии и количество поглощенной в замкнутой системе равны. все остальные виды излучений наз. люминесценциями.

Тепловое излучение – это электромагнитное излучение, возникающее за счет внутренней энергии излучающего тела и зависящее только от температуры и оптических свойств этого тела

Основные характеристики.

Энергетическая светимость

Спектральная плотность энергетической светимости.

Энергетическая светимость – это количество энергии испускаемой с единицы площади за единицу времени. R(T)=d²W/(dSdT);(Вт/м²)

Спектральная плотность энергетической светимости – это количество тепловой энергии испускаемой с единичной поверхности в единицу времени в интервале частот от до +d .

r(λ,T)=d²W/(dSdtdλ)=dR/dλ (Вт/м²м) R= Закон Кирхгофа: отношение спектральной плотности энергетической светимости к поглощательной способности при данной длине волны и температуре есть универсальная функция. r(λ,T)^arT= r(λ,T)/ a(λ,T)

15. Абсолютно чёрное тело. Законы его излучения. Оптическая пирометрия.

Абсолютно черное тело – это тело, если оно при любой температуре полностью поглощает всю энергию падающих на него электромагнитных волн независимо от их частоты, поляризации и направления распространения.

М одель а.ч.т. – это полость с отверстием больших размеров произвольной формы с теплоизолированными стенками и зеркальной внутренней поверхностью. Отверстие является а.ч.т. Свет попадает в отверстие , многократно отражаясь внутри полости. Вероятность выхода луча 0.Отверстие излучает энергию в виде тепла.Тело называется абсолютно черным (абс.ч.т.), если его поглощательная способность для излучения всех частот. Тогда, Поэтому равновесное излучение наз. также черным излучением. Т.к. , а равновесное излучение изотропно, то излучательная способность абс.ч.т. одинаково по всем направлениям. Распределение энергии в спектре абс.ч.т

16. Квантовая природа излучения. Квант энергии электромагнитного излучения.

Согласно Энштейну эл излучение поглощается в-вом отдельными порциями света - квантами.

Кол-во поглощаемых в-вом квантов энергии определяется концентраией атомов, молеку, составл это в-во.Квантовая природа эл магнитного излучения подтверждается так и при фотоэффекте.

17. Постулаты Эйнштейна теории относительности. Фотон, масса и импульс фотона.

Первый постулат – принцип относительности, утверждающий равноправие инерциальных систем отсчёта. Это означает, что все физические процессы в инерциальных системах отсчёта описываются одинаковым образом. Второй постулат Эйнштейна, утверждающий, что скорость света c не зависит от скорости движения источника и одинакова во всех инерциальных системах отсчёта. Именно при помощи этого постулата и принципа относительности Альберт Эйнштейн в 1905 г. получил преобразования Лоренца с фундаментальной константой c, имеющей смысл скорости света. Распространение света нужно рассматривать не как непрерывный волновой процесс, а как поток локализованных в пространстве дискретных световых квантов, движущихся со скоростью с распространение света в вакууме. Эти кванты электромагнитного излучения получили название фотонов. Фотоны как квазичастицы света обладают не только энергией но и массой т. Масса фотона находится с помощью выражения для энер­гии микрочастицы в релятивистской механике: е = тс².

Следовательно, - масса фотона Введенное таким способом понятие массы фотона су­щественно отличается от понятия массы обычных микро­частиц. Фотон не обладает массой покоя, т. е. для него m_п = 0.

И мпульс р фотона можно выразить через волновой вектор k=(2n/X)n (n — единичный вектор нормали к фронту волны), т. е.

Наличие у фотона импульса экспериментально проявля­ется в давлении света на твердые тела и газы .Фотон как элементарная частица обладает спином, равным 1 (в единицах Н), и, следова­тельно, относится к классу бозонов.