Поляризация света

12. Закон Брюстера. Луч, отраженный от поверхности диэлектрика, максимально поляризован, если тангенс угла падения i₁ луча на поверхность раздела двух сред равен относительному показателю преломления n₂₁ второй среды относительно первой: tg i₁ = n₂₁.

Закон Брюстера неприменим в случае отражения от поверхности проводников.

13. Закон Малюса. Интенсивность I плоско поляризованного света, прошедшего через анализатор, прямо пропорциональна квадрату косинуса угла α между направлением колебаний света, падающего на анализатор, и направлением колебаний, которые анализатор пропускает без ослабления: I = I₀cos²α, где I₀ – интенсивность света, падающего на анализатор.

14. Вращение плоскости поляризации. Угол поворота плоскости поляризации монохроматического света:

а) в твердых телах φ = αd, где α – постоянная вращения; d – толщина пластинки, вырезанной из твердого тела;

б) в чистых жидкостях φ = [α]ρl, где [α] – удельное вращение; ρ – плотность жидкости; l – длина столбика жидкости;

в) в растворах φ = [α]Сl, где С – концентрация раствора (масса активного вещества в единице объема раствора).

Законы теплового излучения

15. Закон Стефана–Больцмана. Энергетическая светимость абсолютно черного тела пропорциональна абсолютной температуре в четвертой степени: R_э = σT ⁴, где σ – постоянная Стефана – Больцмана.

Энергетической светимостью называется величина, числено равная энергии излучения всех длин волн с единицы поверхности тела в единицу времени: , гдеr_λ – спектральная плотность энергетической светимости (т.е. энергетическая светимость, приходящаяся на единичный интервал длин волн).

16. Закон смещения Вина. В спектре излучения абсолютно черного тела длина волны λ₀, на которую приходится максимум энергии излучения, обратно пропорциональна абсолютной температуре: , гдеС – постоянная Вина в законе смещения.

Фотоэлектрический эффект

17. Формула Эйнштейна для фотоэффекта: hν = A + T, где hν – энергия фотона, падающего на поверхность металла; А – работа выхода электрона; Т – максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона, вылетевшего из металла.

Если энергия фотона меньше 5 кэВ, то кинетическая энергия Т может быть определена по классической формуле , гдеm₀ – масса покоя электрона.

Если энергия фотона больше 5 кэВ, то для вычисления кинетической энергии Т следует воспользоваться релятивистской формулой Т = (m – m₀)c², или ,

18. Максимальная длина волны λ₀ (минимальная частота колебаний ν₀), начиная с которой фотоэффект прекращается, называется красной границей фотоэффекта: , или, где h – постоянная Планка.

Давление света. Фотоны

19. Давление р, производимое светом при нормальном падении на поверхность с коэффициентом отражения ρ, выражается соотношением , илир = ω(1+ ρ), где Е_э – энергетическая освещенность поверхности; с – скорость распространения света в вакууме; ω – объемная плотность энергии излучения.

В случае идеально отражающей (зеркальной) поверхности коэффициент отражения ρ=1. В случае идеально поглощающей поверхности (поверхность абсолютно черного тела) коэффициент отражения ρ=0.

20. Энергия ε фотона выражается формулой .

Масса m фотона выражается из закона пропорциональности массы и энергии следующим образом: . Импульс фотона.