Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования" -> 130

Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования - Яворский Б.М.

Яворский Б.М., Селезнев Ю.А. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования — М.: Наука, 1989. — 596 c.
Скачать (прямая ссылка): spravochdelo1989.pdf
Предыдущая << 1 .. 124 125 126 127 128 129 < 130 > 131 132 133 134 135 136 .. 196 >> Следующая

3.2. СПЕКТР АБСОЛЮТНО ЧЕРНОГО ТЕЛА 381
Рис. V.3.3 Рис. V.3.4
изображен на рис. V.3.3 штриховой линией. Видно, что теоретическая кривая существенно отличается от экспериментальной. На долю больших частот в опытной кривой приходится весьма малая величина ev т (точка N на кривой рис. V.3.3).
Теоретическая кривая ev>r =/(v) при T=const не имеет максимума (точка M на опытной кривой) и зависит от частоты по закону
ev, т = Cv2,
где С — некоторая функция. Неограниченное возрастание eVfJ- с увеличением частоты v противоречит не только экспериментальной кривой, но и закону сохранения энергии. Абсолютно черное тело, обладающее при некоторой постоянной температуре определенным, конечным запасом внутренней энергии, должно было бы испускать с единицы площади неограниченно большую мощность излучения: evr-> -уоо при V-»-со. Этот вывод получил название «ультрафиолетовой катастрофы». Смысл названия в том, что «катастрофа» — кажущееся нарушение закона сохранения энергии —
На рис. V.3.4 изображены кривые зависимости гуТ от v при различных температурах. Из этих кривых видно, что с повышением температуры наибольшая мощность, излучаемая единицей площади поверхности абсолютно черного тела, приходится на все большие частоты
W>Vma>Vm2 >V,„,.
2°. Теоретическое изучение вида кривой eVj7-=/(v) при T=const сыграло выдающуюся роль в развитии физики. Вид этой кривой, полученной в физике к концу XIX века,
382
отдел v. гл. 3. излучение и спектры
соответствует весьма большим, «ультрафиолетовым» частотам *).
3°. Причина трудностей, возникающих в теории теплового излучения абсолютно черного тела, была связана с одним из основных положений физики, выработанных в результате длительного ее развития. Это положение состоит в том, что энергия любого тела (или системы) может изменяться непрерывно, т. е. может принимать любые, как угодно близкие друг к другу значе-ния. Энергия E системы представ---3hvg ляет собой совокупность непрерывных возможных значений.
"--^vg Согласно гипотезе Планка,
__, энергия атома-вибратора (п. Г)
Г v" абсолютно черного тела может из-_I I УД д меняться лишь определенными порциями (квантами), кратными не-Рис. V.3.5 которой энергии е, т. е. может принимать значения е, 2е, Зе, пг. Величина элементарной порции энергии е называется квантом энергии:
e = hv,
где V — частота колебаний атома-вибратора, h — универсальная постоянная Планка (квант действия), h=6,626X XlO-34 Дж-с. Название h связано с размерностью этой величины. Физическая величина, имеющая размерность произведения энергии на время, называется действием **).
4°. Из гипотезы Планка следует, что колеблющийся с частотой V0 атом-вибратор абсолютно черного тела может иметь лишь те значения энергии, которые указаны на рис. V.3.5.
По гипотезе Планка, энергия электромагнитных волн может излучаться и поглощаться- отдельными квантами, целыми кратными величины hv. Последовательное развитие гипотезы Планка привело к созданию представлений о квантовых свойствах света (V.5.1.10).
*) Условность этого названия очевидна. В действительности частоты (и длины волн) ультрафиолетового излучения конечны и занимают определенный интервал на шкале электромагнитных волн (V.3.7.1°). В названии «катастрофы» подчеркивается, что она соответствует весьма большим частотам v, неограниченно возрастающим.
**) Значение постоянной Планка получено из законов излучения абсолютно черного тела, которые не рассматриваются в элементарной физике (см. также V.5.3.40).
3.3. люминесценция
383
3.3. Люминесценция
1°. Помимо теплового излучения (V.3.1.1°) у тел при той же температуре может существовать другой вид излучения, избыточного над тепловым, — люминесценция*), которая не связана с переходом энергии теплового движения молекул в энергию электромагнитных волн. Явление люминесценции состоит в излучении света источниками за счет поступления к ним энергии в результате различных процессов.
2°. Катодолюминесценцией называется свечение тел, вызванное бомбардировкой вещества электронами или другими заряженными частицами (например, ионами).
Электролюминесценция вызывается пропусканием через вещество электрического тока или действием электрического поля. В этих видах люминесценции кинетическая энергия заряженных частиц или энергия электрического поля частично передается атомам (молекулам) вещества, которые излучают электромагнитные волны.
Свечение газового разряда (III.3.5.2°) в трубках для рекламных надписей является примером этих видов люминесценции. Потоки заряженных частиц от Солнца вызывают видимое с Земли свечение атомов газов, находящихся в' верхних слоях атмосферы.
Некоторые химические реакции в веществе, которые сопровождаются выделением энергии, являются причиной свечения, называемого хемилюминесценцией. Свечение многих живых организмов: бактерий, насекомых, рыб — происходит за счет химических реакций.
Фотолюминесценцией называется свечение тел под действием облучения их видимым, ультрафиолетовым светом, рентгеновским (V.3.6.10) или гамма-излучением (VI.4.4.2°). В этом случае энергия падающего на вещество излучения частично превращается в собственное излучение самого вещества. В люминесцентных источниках света — лампах дневного света внутренние поверхности разрядной трубки покрываются люминофорами — веществами, которые под действием ультрафиолетового или другого коротковолнового излучения с большой частотой начинают испускать видимый свет меньшей частоты.
Предыдущая << 1 .. 124 125 126 127 128 129 < 130 > 131 132 133 134 135 136 .. 196 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed