Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Яворский Б.М. -> "Физика для школьников старших классов и поступающих" -> 154

Физика для школьников старших классов и поступающих - Яворский Б.М.

Яворский Б.М. Физика для школьников старших классов и поступающих — М.: Дрофа, 2005. — 795 c.
ISBN 5-7107-9384-1
Скачать (прямая ссылка): fizikadlyashkolnikovstarshihklasov2005 .djvu
Предыдущая << 1 .. 148 149 150 151 152 153 < 154 > 155 156 157 158 159 160 .. 236 >> Следующая


пе0 - по = CX0H2,

где С — постоянная Коттона—Мутона, Xq — длина волны света в вакууме. Значение С зависит от природы вещества, длины волны Xq и температуры.

§ Y.4.5. Вращение плоскости поляризации

1°. При прохождении линейно поляризованного света через некоторые вещества, называемые оптически активными, плоскость поляризации света (IV.4.1.70) поворачивается вокруг направления луча. Оптически активны некоторые кристаллы (например, кварц, киноварь и др.), чистые жидкости и растворы (например, скипидар, раствор сахара в воде и др.).
508

ГЛ. V.4. ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА

Все вещества, активные в жидком состоянии, обладают тем же свойством и в кристаллическом состоянии. Однако некоторые вещества, оптически активные в кристаллическом состоянии, неактивны в жидком. Следовательно, оптическая активность может обусловливаться как строением самих молекул вещества, так и расположением частиц в кристаллической решетке.

2°. В оптически активных кристаллах и чистых жидкостях угол ф поворота плоскости поляризации света пропорционален толщине I слоя вещества, через который проходит свет: ф = Cd. Коэффициент пропорциональности а называется удельным вращением, или постоянной вращения. Удельное вращение зависит от природы вещества, температуры и длины волны света в вакууме X0. Зависимость а от X0 называется вращательной дисперсией. Вдали от полос поглощения света веществом вращательная дисперсия подчиняется закону Био: а ~ X0-2.

3°. Большинство оптически активных кристаллов существует в двух модификациях. При прохождении света через кристалл одной модификации, называемой правовращающей, или положительной, плоскость поляризации поворачивается вправо, т. е. по часовой стрелке (для наблюдателя, смотрящего навстречу лучу). При прохождении света через кристалл другой модификации, называемой левовращающей, или отрицательной, плоскость поляризации поворачивается влево (против часовой стрелки). Значения удельного вращения для обеих модификаций одного и того же оптически активного кристалла отличаются только знаком.

4°. Угол поворота плоскости поляризации света при прохождении им пути I в оптически активном растворе равен

Ф = [a] cl = [а]DKl.

Здесь с — объемно-массовая концентрация оптически актив-

Q

ного вещества в растворе (в кг/м ), D — плотность раствора, а К = c/D — долевая концентрация по массе, т. е. отношение массы оптически активного вещества к массе всего раствора/ Коэффициент пропорциональности [а] называется удельным вращением, или постоянной вращения, раствора. Значение [а] зависит от природы оптически активного вещества и растворителя, длины волны света и температуры.
§ V.5.I. ЗАКОН КИРХГОФА

509

5°. Оптически неактивная среда приобретает под действием внешнего магнитного поля способность вращать плоскость поляризации света, распространяющегося вдоль направления поля. Это явление называется эффектом Фарадея, или магнитным вращением плоскости поляризации света. Угол поворота . ф плоскости поляризации пропорционален длине пути света в веществе и напряженности H магнитного поля: ф = VHl. Коэффициент пропорциональности V называется постоянной Вердё. Он зависит от природы вещества и длины волны света.

Направление магнитного вращения плоскости поляризации (для наблюдателя, смотрящего вдоль магнитного поля) одинаково при распространении света как по направлению вектора

Н, так и в обратную сторону. В этом отношении эффект Фарадея отличается от вращения плоскости поляризации света в естественных оптически активных средах.

Глава V.5 ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

§ V.5.I. Тепловое излучение. Закон Кирхгофа

1°. Все тела в той или иной степени излучают электромагнитные волны. Например, сильно нагретые тела светятся, а при обычных температурах являются источниками только невидимого инфракрасного излучения.

Электромагнитное излучение, испускаемое веществом и возникающее за счет его внутренней энергии (11.2.1.2°), называется тепловым, или температурным, излучением. Оно зависит только от температуры и оптических свойств излучающего тела. Если расход энергии тела на тепловое излучение не восполняется за счет подвода к телу теплоты, то его температура постепенно понижается, а тепловое излучение уменьшается.

Теплообменом излучения (радиационным теплообменом) называется самопроизвольный процесс передачи энергии в форме теплоты от более нагретого тела к менее нагретому, осуществляющийся путем теплового излучения и поглощения электромагнитных волн этими телами.

2°. Тепловое излучение — единственное, которое может находиться в термодинамическом равновесии (11.1.3.3°) с ве-
510

ГЛ. V.5. ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

ществом. При равновесии расход энергии тела на тепловое из-

количества энергии падающего на него излучения. Равновесное излучение устанавливается в адиабатически замкнутой системе (т. е. такой, которая не обменивается теплотой с внешней средой), все тела которой находятся при одной и той же температуре.

Из второго начала термодинамики (П.4.3.2°) следует, что равновесное излучение не зависит от материала тел, образующих замкнутую термодинамически равновесную систему. Объемная плотность энергии равновесного излучения и ее распределение по частотам являются универсальными функциями температуры. Действительно, в противном случае можно было бы взять две адиабатически замкнутые системы А и В (рис. V.5.1), находящиеся при одинаковой температуре Ta = Tb = Т, и осуществить между ними теплообмен излучением, проделав для этого небольшое отверстие в разделяющей их теплонепроницаемой стенке. Если объемная плотность энергии равновесного излучения в системе A (wA) больше, чем в системе В (wB), т. е. wA > wB, то за счет теплообмена между системами энергия излучения в системе А и ее температура должны уменьшаться, а энергия излучения в системе Б и ее температура должны увеличиваться. Этот процесс должен идти до тех пор, пока значения объемной плотности энергии в системах А и Б не станут равными: w'A = w'B. Однако при этом Т'в > Т'А, так что рассматриваемый процесс противоречит второй формулировке 2-го начала термодинамики (11.4.3.2°, б). Следовательно, wA не может быть больше wB. Точно так же wB не может быть больше
Предыдущая << 1 .. 148 149 150 151 152 153 < 154 > 155 156 157 158 159 160 .. 236 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed