Задачи для решения на занятии №12 «Квантовая физика. Излучение энергии атомами, молекулами. Спектры поглощения и излучения. Тепловое излучение»

1. Чему равна длина волны де Бройля для электрона, имеющего скорость 1000км/с?

2. Сравните длины волн де Бройля для электрона и шарика массой 1г, если их скорость одинакова и равна 100м/с.

3. В электронно-лучевой трубке ускоряющее напряжение равно 20кВ. Чему равна длина волны де Бройля для электрона в конце ускорения?

4. На какую длину волны приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости следующих источников теплового излучения:

1) тело человека с температурой кожи 37ºС;

2) спираль электрической лампочки накаливания с температурой поверхности 2000К;

3) поверхность Солнца с эффективной температурой 6000К?

Излучающие тела считать абсолютно черными.

Домашнее задание №12 «Квантовая физика. Излучение энергии атомами, молекулами. Спектры поглощения и излучения. Тепловое излучение»

I. Решить задачи:

1. При регистрации спектра поглощения эозина на спектрофотометре СФ-26 максимум оптической плотности D_max=0,5 находился на длине волны λ=510 нм. Концентрация эозина увеличилась в 2 раза. Как в этом случае изменилась длина волны максимума поглощения?

2. Атом испустил кванты УФ и ИК- диапазонах. Обозначьте соответствующие квантовые переходы на диаграмме энергетических уровней и на спектре излучения атома I=I(λ) (возможны варианты!).

3. Оптическая плотность раствора D = 0,08. Найдите коэффициент пропускания.

4. Найдите границы серии Бальмера в частотах и длинах волн.

II. Самоподготовка: Ответить письменно на контрольные вопросы к следующему занятию.

Занятие № 13. Люминесценция. Лазер. Практическая работа «Лазер и его использование для определения размеров эритроцитов» Контрольные вопросы:

1. Люминесценция. Виды люминесценции.

2. Механизмы фотолюминесценции.

3. Спектры возбуждения и люминесценции. Правило Стокса.

4. Применение явления люминесценции в медицине.

5. Принцип Гюйгенса-Френеля.

6. Интерференция света. Условия максимума и минимума.

7. Дифракция света. Формула дифракционной решетки.

8. Лазер, принцип его действия. Инверсная заселенность. Метастабильные уровни. Индуцированное излучение.

9. Устройство лазера, работающего по трёхуровневой схеме.

10. Особенности лазерного излучения.

11. Применение лазерного излучения в медицине.

.

Литература:

1. Антонов В.Ф., Черныш А.М., Козлова Е.К., Коржуев А.В. Физика и биофизика. ГЭОТАР-Медиа.2007.

2. Антонов В.Ф., Черныш А.М., Козлова Е.К., Коржуев А.В. Физика и биофизика. Практикум. ГЭОТАР-Медиа.2008.

Задачи для решения на занятии № 13 «Люминесценция. Лазер»

1. Какова пространственная протяженность L цуга волн, образующегося за время t высвечивания атома?

2. Разность хода волн от двух когерентных источников света в некоторой точке экран равна =4,36мкм. Каков результат интерференции, если длина волны равна:

1) 670нм, 2) 438нм, 3) 536нм ?

3. Длина волны света, падающего на дифракционную решетку перпендикулярно её плоскости, составляет 500нм. Период решетки – 0,005 мм. Под каким углом можно будет увидеть 5-ый дифракционный максимум?

4. Чем объясняется различие времен флуоресценции и фосфоресценции?

5. Почему форма спектра люминесценции не зависит от длины волны возбуждающего света?