Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Максимов А.Н., Самарин. Методичка по лабам. Оптика и кванты

.pdf
Скачиваний:
46
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
3.47 Mб
Скачать

! 1 rλT % 1 -4 4) - -

-4 -4) -* 1. $ + 1 1 % 2· -3· -1.

- -4 4) - % 1 1 %-*

 

 

a

= dΦ′λ ,

 

(9.2)

 

 

λT

d

Φλ

 

 

 

 

 

 

 

dΦλ - 5, )

- ,

dΦ′λ

- 2 -

5 % %- - %- λ λ + dλ . . - , -1

aλT ≡ 1,

% 1 -)

*, -

 

% 1

λ

-

-4 4) aT < 1 - .

$

%

-2

3 ( -1 - %- 400 1000 ) -

-4 1

4 %-4 ( - - -

1 1

*-4 aλT 0.43. /-1 2 %- - %- * 1 aλT

%-1): -1 - – 0,93, -1 2- , - , 3 – 0,35, -1

– 0,10, -1 – 0,07. $ 5 %

% 2 * 4 - .

- 3,

 

& rλT aλT

1%-1 1

%-4 , % 1

-

 

 

 

rλT

= f (λ,T ) .

(9.3)

 

 

 

1% % f (λ,T )

 

aλT

 

 

% * %- )

% % . $ f (λ,T ) %- % 1900 . (. -

% - , * 5 1 -* 1 * ν

( - %- λ )

1 %

 

ε = hν = hc λ ,

(9.4)

c - 4 %, h - -4 1 * 1 1 1,

% 1 1 - . !- - * %-1) % %

 

c1

1

 

 

 

hc

 

 

f (l,T ) =

 

×

 

, c1

= 8πhc , c2

=

 

,

(9.5)

l5

exp(c2 lT )-1

k

k - 1 1 -4, %-* c1 c2 % ) 1 % %

1 - % % -* 1. $ -* λT << c2 , %-% T < 3000 λ < 1000 ( %

), 2 -4 % 4 -2 % 2

f (l,T ) =

c1

exp

-

c2

.

l5

 

 

 

 

lT

& f (λ,T ) -1 % 3 - %- % 5 -* %

 

f (li ,T )

 

5

 

 

 

1

 

1

 

x =

= l1

 

exp

- c2

 

-

 

f (l1,T )

 

 

 

li

 

 

T

li

 

l1

(9.6)

(9.7)

81

2. $ - -6

$- -4 1 -1 -1

- -% 1. $ * % %- -

% -% -* 1 -4 ) 1 % -

* % -* 1.

) * 3 *1 % % 3 -4 3 3

( . . 9.1, 9.2).

. 9.1. -* 1 ( -& 1 -1) - (*) % % ( ) 2- -2 % (1 -1)

( -1 -1) % % ( )2

. 9.2. -* 1 %

1%, -) %, ) * - %.

2" . 9.1 9.2 %- .(.%

82

-* % 3 % % - %-

%- 1 %-% % 5 ( . 3.10)

1 6/ - % % 3 % 1 4

-%. . -* 5- . -4 1 -4

1 % % 1%-1 1 -4) 3 - 1, 5 % -) % % -4 ( -%) - 1

-* 1. 6 %-1 -% 4 ( -2) -4 %

-* 1 % -1 % % * 4)

3 & ( . 3.5 3.6). $ -3

-3 %-* 6/ 1 -4 % % 5, ) %. -1 5 % 2

-4 % 4 -1 1 % %.

4 % n -

4 -* 1,

- , T , % -

- ΔΩ % %- - %- Δλ %- - %- λ .

 

ΔΦ

 

= r

Δλ

ΔΩ

= a

f

 

,T )Δλ

ΔΩ ,

(9.8)

 

λn

λnT

 

n

λnT

 

n

 

n

 

Δλ - & % -* 1 ( . 8.2-8.4). -4

- ) 3 -* % % %,- - ΔΩ -1 2 - - -4 %. -

* -* 1 ( , 4 - - ) 3 1 % -1- , 3 * % 4 % 4 - 1 -* 1

- %- . -3 -% 13 ( 1 -4 %

) 6./. . % % -4 -

 

E (T ) =

ΔΦ

 

= a

f

,T )Δλ

ΔΩ

,

 

≈ const . (9.9)

n

n

 

λ

n λnT

n

 

n

 

n

 

& 6./. . % -% %- - %-

% -4 * % %-4 % % n

% %

-* 1 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En (T )

= naλnT

f n ,T )

ΔΩ

,

 

 

(9.10)

 

Δλn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

gn (T ) =

Δλ En

 

=

naλnT f n ,T )

 

,

(9.11)

 

Δλn E

 

aλ T f (λ ,T )

 

 

 

 

 

 

 

/-1 -% 1 % -

f (λ,T )

 

-* )

aλT - %- λ -4 ) 1 & 1 %-* (8.12)

g1(T): g2 (T): = Δλ E1(T) : Δλ E2 (T) : = A1(T)B1d1(T): A2 (T)B2d2 (T): ,(9.12)

Δλ1E (T) Δλ2E (T)

Bi = Ci C - -4 * % %-4 % % % )

%, Ai (T ) = aλiT aλ T - -4 - -4

%-4 -1 - %- -* 1 % % % )

- %- %, %-* di ) 1 -

83

 

f (l

,T )

λ

5

 

 

 

c

 

1

 

1

 

 

 

λ

5

 

 

 

 

c

− λi )

 

di =

i

 

»

 

 

exp

-

2

 

 

-

 

 

=

 

 

 

 

exp

-

2

 

 

 

.

(9.13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (l ,T )

li

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

li

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

li

 

l

 

 

 

 

 

 

lil

 

. T 2 4 % 2 * %-* di

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T = -

 

 

 

c

 

 

 

1

-

1

 

 

, l

 

 

¹ l

.

 

 

(9.14)

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ln di

+ 5ln(li

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l ) li

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. $ - - /

$ * 3 * 3 % (-3 -% 1) -4 1

% 5-* %- ( - % %

- ) --% % -%-1,

%-4

-%-1 3700 . $ -

-- ) -4& ) 2-4 ) 4

R ( . . 9.3) ,

-%-4, -) -

-4 ) 4

 

 

aλT =1 − R ,

(9.15)

5 -% -* --% %-4 % -1 -* 1

3 %- . $ -4 % - -4 % -&4

2700 %-% 4 . 3

%-4 % % % 3 -3 2400 3300 3 -2

%-1 1000 5 * % %.

. 9.3. 2-4 3 --% ( [5])

0- --% - ( , 4)

%- ) 4& %-4

%-1 %-* 4 3000 . "- -

-% 1 -1) % I2 - -* 3

84

3 * 3 Br -1 * 1

%& 1 %-4 - 4 %

3 * - . 6 %-* % % 1 - 2000 *

3200 . /-1 %-1 - - -* -

-2 4 - 500 . 5 * - -3

- -2 1 % % 1 , %-4 -1

%-4 % 1 -4 - % % - - - . /-1 %-* 1 -* % - - % ) 1

- - % % & *

2- .

4. $ -/

$ -4 ) 1 5 % %, % % %

, %1 - - % 1 % %,

% “+” “—“. % )

-)*-1 % -2 1 1-5 5 % % 1) 1 1 % %. -2 0 % % %-)* ) %. /-1

-) 1 -* 1 % % % -)*-4 %-2 0 % % 4) 2 % %

- 1 12 3 $: * % % “+”,

* “—“. # % -)*-4 * % -2 1 1,2,3,4,5, -) * % %, % % -. 9.1 N

-2 1 % 2 % % * 1 %. $ -)*

% % % - 1.

/-1 1 % -* 1 % -3 3

- %- % % - 4) 2 %

% 5- -4 ( -4): % % % “+”, * “—“. % -4 % 2 1

12 1 % 2 $. - % %

% ( ) * 4. $ * % * %

-4 ) 1 * 1 - -% 1

-1 - . % * -1 2 1 4 %

- , * . -2 -1,

- %-1 t = 2000ë ( - , .

3.8), * 1 %. - -% 1

5- %-% ) 1 * 4. + 1

3 % 4 % 3 -% 13, %

%. $ - 1 % -) 1:

1. / 4, * % - - % %, -)*-4 % % -2 1

%. # % - -% 1 1 - R=10

% % %-)* - - 1. %

-% * * - 1 % -4 ) 1 4 - . % 4 -4 - 1 - -1

85

6/ E +-% - % & 0,3 $. ' &

1 -4 ( 6./. . E ) -1 % 3 % % (

) % -. 9.1. % 4 - % % % 1 -1 % 3 1 R .

 

 

 

 

 

 

 

 

.- 9.1

 

 

 

! 6./. . E , $ -4

 

 

 

 

 

- - t = tmax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

 

 

8

R,

R−2 ,

+-

 

 

2-

 

-

 

 

 

-2

-*

 

 

 

 

 

 

 

 

N =

 

N =

N =

 

N =

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! 6./. . E , $ t2 = 2000ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

! 6./. . E , $ t3 < 2000ë

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. % -% * * - 1 %

1 4 - , % % ) ) 2000ë . % 1

. 1 % -4 % -. 9.1.

3. % -% * * - 1 %

1 4 - , % % ) ) 2000ë . % 1

. 1 % -4 % -. 9.1.

4. $*- %-* R−2 , -4 ) % % ,

-

%,

 

 

 

 

 

 

 

 

Φ = Jω = J

S

= J

πD2

1

,

(9.16)

 

R2

4

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

J - % - , ω – - -, %

& )

- % * % %-4 -1 S = πD24 % 1 1 R

* %, D=0,3 – % %.

5. /-1 -4 - - *

% -6./. . E %-* R−2 * -

-1. # 4 % -* 1 -4 2 E R−2 . 6. $ -& -* 1 - -% 1

- % 5 - %- - %-

86

Δλ . 5 -1 - -4 - 5 -* 1 -1 * 3 -4 % 3 % % % *- -4 %-*

gi

=

Δλ Ei

,

(9.17)

 

 

 

Δλi E

 

E - 6./. . %, Δλ - & % -%

-* 1 - 1 % .

9.1, 9.2, i -

%.

-4 % % -. 9.2.

 

 

 

 

 

7. $*- * 1

gi

-1 -* %,

6./. .,

1 -4 Φ , 3 &,

% gi

- %- λ

-1

 

3

 

t = 2000ë ,

 

t = tmax >2000ë t3 < 2000ë .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.- 9.2

2

:%

λ ,

 

Δλ ,

R−2

=

R−2

=

 

R−2

=

gi (T1) =

Δλ Ei (T1)

 

g

-

% * 1

 

 

 

1

 

2

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Δλi E (T1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E1

 

E2

 

 

E3

 

1

2

3

 

.

 

 

t = tmax >

-

565

 

0,030

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2000ë

2-

590

 

0,030

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

680

 

0,050

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

 

1

 

 

 

 

+

920

 

0,080

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t2 = 2000ë

-

565

 

0,030

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-

590

 

0,030

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

680

 

0,050

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

 

1

 

 

 

 

+

920

 

0,080

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t3 < 2000ë

-

565

 

0,030

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-

590

 

0,030

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

680

 

0,050

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

 

1

 

 

 

 

+

920

 

0,080

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. % %-*

gi - %- %

-1 3 - * % % %

- 5 -* 1

%-* -* ) - .

5. /

!- - - .

1. %-* g1, , g4 -. 9.2 % -. 9.3. - (9.13) % *- %-* d1,d2 , -1 - t2 = 2000ë , % 3 % -. 9.3. $*- 5-4 * 1 %-*

di =

gi

- %-*

gi 1 -1 -4 tmax

-4 t3

Ai Bi

 

 

 

 

- , % Ai Bi - -1 - t2 = 2000ë .

87

.- 9.3

λ ,

 

 

t2 = 2000ë

 

 

 

t = tmax > 2000ë

 

 

t3 < 2000ë

 

 

 

 

 

 

 

 

gi

 

 

 

6:

 

 

 

 

6:

 

 

 

 

gi

 

d

 

 

Ai Bi =

 

gi

 

d

 

=

g

i

T

 

gi

d

 

=

g

i

 

T

 

 

i

 

 

 

 

i

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

di

 

 

 

 

 

Ai Bi

max

 

 

 

 

Ai

Bi

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

565

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

590

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

680

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

920

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. - (9.14) -) - Tmax

 

T3 -1

3 -

%-

 

li ¹ l . &

* -1

2- -

% % %- , 5 -4 -1 3 % 4 1

, % * % % - -4 % 4 * -4 -1 +- %.

3. % 4 -* * 1 - - 4) % %-1 -

R = R0 (1+ αt )

(9.18)

R0 - %- 0ë , R - %- t , α -

5 %-1, -1 %-4 α =0.0048 -1.

. 4 t1 % - . (-4

4 %- R1 %-)* - -% 1. -)*-4 % %- - & -* * R2 . ' 4 -4 %- -4 3 % % R3

4.

R1 = R2 - R3

(9.19)

-4 - ( , 60

$ ) 12 ) (220 $)

%- - R1 . -

 

t = t +

1

(R R −1)

(9.20)

 

1

α

1

 

 

 

 

t % * 1, -* *

.

4. 4) Advanced Grapher

- -1 3 3 3000 . /-1 5 %

- % - - -%

%% - (8.9) * c1 = 1 % % ) * 1

c2 .

88

6. ( - - /

' 4) ) 1 (% 1 2.6) * 4 2 % 2 - % % 1 . 5.1. . -%-* -”. 4 4 * - , %

- 2 ) - -* 1 -) * - ( . 8.7). # % * - 3000 , % *

400 9000 -4 % 3 %. #%-*4

4000 , - , 1 % 4 * %

%- - %- -* 1 -4 % 3 % % %. $ - *, %- .

. 8.7. 4) 1 -4 -* 1 -) * -

"

1./ - -% -* 1.

2./ - % 3 -% -* 1.

3.' -% -* 1.

4.!- - -1 -4 - -% -* 1,

-4 % 2 1 -3 3 %-3 ( -3-4& 3 * 3).

5.71, % *C 4 « -4-% ».

89

, 0 ( # (% & ( 0 # 1 3.10 %); %$> # = )"#

2 : * % 5.

3: * 1 41 , -

-% 1 - 1, %-4, 5- -

1 , % -) 4

% * 1, - -4 %-4 ( ),

- -4 %-4 - 1.

:

1.+ * 5-4 3 * 3 %

5.

2.- 5-4 % 1

.

3.1 % % 3.

4.1 %-4-3 3 -1 % 3 - %- %

1 -

5.4) -4) 5.

,

1.# !- #.$., " !, – .: 4. 4, 2004, 542 . §

202-204.

2.%-4 % +.$., , .,1.– (., 0, 1978.– 510 .

3.,% .(., /- . ., ,– (., $&. &- , 2002.

4.! * 1 5-1. ..1. (.: “% 1 5-1”, 1988.

..5. (.: “ -4& 1 1 5-1”, 1998.

1. / ! 5!!

! 5 % 1 5-% % %

- % % 5- -* 1 (%).

! 5 - "." % 1887 . * % 1.

% -% 1 5 %- .". -% (1888 .), !. /2. /2. . (1889 .). %

5 - 71 % 1905 . .6 & %

%- - 5 5- -1 %. '

5 6 & - 2 0-% 1 1

(1921 .).

- 1 % 5- % 2,

-4 -1 4 % %-

3 1 5 -4. $2 1%-1 1 -&4 1

% 5- - 3 5-

% . 6- 1 * 4 5

% * , % -4 * 5 1 % *

% 1 4&, * % *. . % 1 5

( . 3.10). $ % 4 - ( , 1

90