- •2. Линзы. Вывод формулы линзы. Построение изображений в линзе. Линзы
- •Вывод формулы линзы
- •Построение изображений в линзе
- •3.Интерференция света. Амплитуда при интерференции. Расчет интерференционной картины в опыте Юнга.
- •4. Пространственная и временная когерентность. Оценить радиус когерентности солнечного света близи поверхности Земли. Радиус Солнца равен; среднее расстояние до Земли.
- •6.Интерференция в тонких пленках.
- •7. Явление полного внутреннего отражения. Световоды.
- •8.Применение интерференции. Интерферометр Майкельсона.
- •9. Применение интерференции. Интерферометр Фабри-Перо.
- •10. Просветление оптики.
- •10. Метод зеркал Френеля для наблюдения итнтерференции света. Расчёт интерференционной картины.
- •Бизеркало Френеля
- •12.Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии и круглом диске. Графическое решение.
- •13.Дифракция на одной щели. Как влияет на дифракцию Фраунгофера от одной щели увеличение длины волны и ширины щели?
- •16.Дифракция рентгеновских лучей. Условия Вульфа-Брэггов.
- •17. Физические принципы получения и восстановления голограммы.
- •18. Поляризация при отражении и преломлении. Формулы Френеля.
- •19. Двойное лучепреломление. Его объяснение. Нарисуйте ход луча в двоякопреломляющем одноосном кристаллею. Поляризация при двойном лучепреломлении.
- •20. Интерференция поляризованных лучей.
- •Xод луча при нормальном и наклонном падении.
- •22. Анализ поляризованного света. Закон Малюса.
- •23. Искусственное двойное лучепреломление. Эффект Керра. Оптический метод определения напряжений в образце.
- •24. Вращение плоскости поляризации. Поляриметр-сахариметр.
- •25.Рассеяние света. Степень поляризации рассеянного света.
- •26. Дисперсия света. Электронная теория дисперсии. Ход белого луча в призме. Вывод формулы для угла отклонения лучей призмой.
- •27. Излучение Вавилова – Черенкова.
- •28. Эффект Доплера в оптике.
- •29. Тепловое излучение.
- •31. Вывод законов теплового излучения (законов Вина, Стефана-Больцмана) из формулы Планка.
- •32. Оптическая пирометрия. Пирометр с исчезающей нитью.
- •34. Фотоэффект. Законы ф-та. Объяснение ф-та. Зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от частоты света.
- •35. Фотоэффект.
- •36. Противоречие законов фотоэффекта з-нам классической физики. Ур-е Эйнштейна для ф-та. Внутренний ф-т. Применение ф-та.
- •37. Эффект Комптона.
- •38. Давление света. Вывод формулы для давления света на основе фотонных представлений о свете.
- •39. Тормозное рентгеновское излучение. График зависимости интенсивности от напряжения на лучевой трубке.
- •41. Дискретность квантовых состояний, опыт Франка и Герца, интерпретация опыта; квантовые переходы, коэффициенты Эйнштейна для квантовых переходов. Связь между ними.
- •42. Ядерная модель атома.
- •43. Постулаты Бора. Теория атома водорода по Бору. Расчет энергетических состояний атома водорода с точки зрения теории Бора.
- •44. Пользуясь соотношением неопределённости Гейзенберга, оценить минимальную энергию электрона в атоме водорода.
- •46. Спектры щелочных элементов. Дуплетная структура спектров щелочных элементов.
- •47. Опыт Штерна и Герлаха.
- •48. Эффект Зеемана.
- •49. Застройка электронных оболочек. Периодическая система элементов Менделеева.
- •50. Характеристическое рентгеновское излучение. Закон Мозли. Дублетный характер рентгеновских спектров.
- •51. Молекулярные спектры.
- •52.Комбинационное рассеяние света.
- •53.Люминисценция. Определение. Правило Стокса.
- •54. Оптические квантовые генераторы. Свойства лазерного излучения.
- •2. Свойства лазерного излучения.
- •56. Нелинейная оптика.
- •57. Атомное ядро: состав, характеристики, модели, ядерные силы. Масса. Размеры ядер.
- •59. Ядерные реакции.
- •62. Фундаментальное взаимодействия. Элементарные частицы, их классификация, методы решения. Законы сохранения в физике элементарных частиц.
- •63.Космическое излучение.
- •61. Ядерный магн. Резонанс.
51. Молекулярные спектры.
Строение молекул и свойства их энергетических уровней проявляются в молекулярных спектрах – спектрах излучения (поглощения), возникающих при квантовых переходах между уровнями энергии молекул. Спектр излучения молекулы определяется структурой её энергетических уровней и соответствующими правилами отбора.
При разных типах переходов между уровнями возникают различные типы молекулярных спектров. Частоты спектральных линий, испускаемых молекулами, могут соответствовать переходам с одного электронного уровня на другой (электронные спектры) или с одного колебательного (вращательного) уровня на другой (колебательные (вращательные) спектры). Кроме того, возможны и переходы с одними значениям и на уровни, имеющие другие значения всех трех компонентов, в результате чего возникают электронно – колебательные и колебательно – вращательные спектры. Поэтому спектр молекул довольно сложный.
Типичные молекулярные спектры – полосатые, представляющие собой совокупность более или менее узких полос в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях. Структура молекулярных спектров различна для разных молекул и с увеличением числа атомов в молекуле усложняется (наблюдаются лишь сплошные широкие полосы). Колебательными и вращательными спектрами обладают только многоатомные молекулы, а двухатомный их не имеют. Это объясняется тем, что двухатомные молекулы не имеют дипольных моментов (при колебательных и вращательных переходах отсутствует изменение дипольного момента, что является необходимым условием отличия от нуля вероятности перехода)
52.Комбинационное рассеяние света.
Природа рассеяния света:
Распространяющийся свет в среде (электро-магнитная волна) воздействует на молекулы среды, которые поглощают энергию этой волны в определенном диапазоне частот, а затем ее же переизлучают.
Типы рассеяния света:
Характер рассеяния света зависит от соотношения между длинной волны и размерами рассеивающей частицыd. Если , то рассеяние называется рассеянием Рэлея. Еслиd одного порядка с , или больше, то рассеяние Ми. Есть еще частные случаи рассеяния света: рассеяние на неоднородностях среды, в которой распространяется звуковая волна-рассеяние Мандельштамма – Бриллюэна,комбинационное распространение света связано с распространением в мутных средах.
Рассеяние Релея и Ми являются классическими видами, т. е. частота рассеивающего света совпадает с частотой падающего света. Рассеяние Мандельштамма – Бриллюэна и комбинационное связано с изменением частоты рассеянного света: распределение энергии в рассеянном свете отличается от распределения в первичном свете (по закону Рэлея).
В спектре рассеянного света наблюдаются кроме линий, характеризующих падающий свет, еще добавочные линии, спутники, сопровождающие каждую из линий первичного света. Обнаружить спутники можно, только если падающий свет представляет собой совокупность отдельных линий.
Законы этого явления:
1. Спутники сопровождают каждую линию первичного света.
2. Различие в частотах возбуждающей первичной линиии линий каждого из спутниковхарактерно для рассеивающего вещества и равно частотам собственных колебанийего молекул:
3. Спутники представляют собой две системы линий, лежащих симметрично по обе стороны возбуждающей линии, т. е. , где- частота спутников, лежащих в сторону более длинных волн,- частоты спутников, лежащих с другой стороны.
4. С повышением температуры интенсивность “фиолетовых” спутников быстро возрастает.
Свет частоты распространяется в виде определенных порций (квантов), величина котрых, где-универсальная постоянная Планка. Следовательно рассеяние света молекулами можно рассматривать как столкновение световых квантов фотонов, т. е. фотонов, с молекулами, в которого фотоны изменяют направление своего полета, т. е. рассеиваются в стороны. Столкновения фотонов с молекулами могут быть как упругими, так и неупругими. В первом случае энергия молекулы и частота фотона не меняются. При неупругом столкновении энергия фотона увеличивается или уменьшается на величину колебательного кванта. Если свет вступает во взаимодействие с молекулой, не находящейся в состоянии колебания, то он отдает молекуле соответствующую часть энергии и превращается в излучение меньшей частоты в соответствии с уравнением:илигде- частота возбуждающего света,- частота колебаний молекулы.
Если же свет воздействует на молекулу, находящуюся в колебательном состоянии, т. е. обладающую энергией , то он может отобрать от молекулы эту энергию и превратиться в излучение большей частоты в соответствии с уравнением:, или.
Изменения в поляризуемости могут наступить, если меняется конфигурация отдельных атомов, составляющих молекулу, что всегда имеет место при колебаниях атомов, входящих в состав молекулы. Что может привести к изменению внутреннего поля молекулы, воздействующего на электроны, смещение которых под действием света и определяет поляризацию молекулы. Так как изменения в поляризуемости, обусловленные колебаниями атомов в молекуле, значит, интенсивность света меняется периодически с частотой этих внутримолекулярных колебаний . Частота рассеянного света комбинируется из частоты падающего света и частоты внутримолекулярного колебания. Отсюда название –комбинационное рассеяние.
Чтобы объяснить рассеяние Рэлея и Ми рассмотрим модуль элементарного излучения. Он поглощает падающую волну и совершает вынужденные колебания по уравнению: приближенный коэффициент затухания, гдер – дипольный момент. Напряжение поля, которое при этом возникает определяется: , где с - скорость света.Если, то интенсивность рассеянного света обратно пропорционально(цвет неба - голубой).
, т. е. интенсивность более слабая (цвет неба - серый).