Задачи 1. 2 класс. Световые кванты. Решение задач геометрической оптики, определение параметров световых(электромагнитных) волн и. Свет обладает дуализмом (двойственностью) свойств. В процессе распространения свет обнаруживает волновые свойства (явления интерференции и дифракции), а при взаимодействии с веществом (излучении и поглощении) свет ведет себя как элементарная частица вещества, которая получила название — квант (нем.
В условиях задач иногда применяется единица измерения энергии где То есть для красно-оранжевого света с длиной волны 0,62 мк энергия кванта - 2 эВ. Если считать монохроматический поток излучения как поток фотонов с энергией hv, то интенсивность излучения А/можно оценивать числом фотонов, излучаемых в единицу времени: N= Фе-Slhv. Полевое строение и полный расчет электромагнитной частицы фотона. Например, существуют электромагнитные кванты с длиной волны 21 см, свойства. Электрический поток - это количество электричества (единица кулон). В веществе токи смещения поля световых волн переходят в круговые .
Если энергия кванта hv падающего света превышает ширину запрещенной зоны в поля световой волны, т.о., поле, как и вещество, имеет энергию и массу. Свет — в физической оптике электромагнитное излучение, воспринимаемое. Зависимость показателя преломления от длины волны света (дисперсия). Неполяризованный свет является смесью световых волн со случайными. В качестве единиц измерения световых величин используются особые . Чувствительность человеческого глаза к электромагнитному излучению зависит от длины волны (частоты) излучения, при этом максимум чувствительности.
Задачи данной темы в основном сводятся к определению энергии, импульса и массы фотона, а также к применению законов фотоэффекта и скорости фотоэлектронов. Прочитайте материал на странице . Телесный угол Чтобы определить количество энергии, излучаемой источником света в выбранном нами направлении, окружим точечный источник света шаровой поверхностью радиуса R и ограничим это направление конусом, вершина которого находится в центре сферы. Эти величины связаны между собой соотношением: Это соотношение положено в основу установления единицы телесного угла: За единицу телесного угла 1 стерадиан принимается такой телесный угол, который вырезает на сфере поверхность, равную квадрату радиуса этой сферы. Телесный угол, охватывающий все пространство вокруг точечного источника света, называется полным телесным углом. Ему соответствует поверхность всей сферы.
Так как поверхность сферы S = 4. Телесный угол, заключающий 1/8 часть пространства (октант, рис.
Световой поток. При излучении света часть внутренней энергии источника света превращается в энергию излучения и уносится в окружающее пространство. Если за время t источник света излучает энергию , то, очевидно, за единицу времени количество излучаемой им энергии равно: Величина, измеряемая количеством энергии, излучаемой источником света за единицу времени, называется световым потоком. Если источник света является точечным, то он излучает свет по всем направлениям равномерно и поэтому световой поток точечного источника света есть величина постоянная.
Сила света Световой поток, заключенный внутри полного телесного угла, характеризует излучение, которое распространяется от источника по всем направлениям. Но нередко нас интересует только часть светового потока, который распространяется внутри сравнительно небольшого телесного угла.
Если за время t источник света внутри телесного угла со излучает энергию , то, очевидно, количество излучаемой им энергии за единицу времени внутри единичного телесного угла будет равно: Величина, измеряемая количеством энергии, которое излучается источником света за единицу времени внутри телесного угла в один стерадиан, называется силой света. Освещенность Свет, излучаемый различными источниками, падает на окружающие нас тела и, отражаясь от них, попадает на сетчатку глаза. Благодаря этому мы видим окружающие нас несветящиеся предметы. Чтобы можно было рассмотреть любой предмет, он должен быть в достаточной степени освещен. Если за время t на поверхность тела площадью S падает световая энергия , то очевидно, что за единицу времени на единицу площади количество.
Величина, измеряемая количеством световой энергии, падающей на единицу поверхности тела за одну секунду, называется освещенностью. При установлении единиц световых величин в качестве основной величины принимают силу света.
Единица силы света — кандела Единице измерения силы света присвоено название — кандела (сокращено кд). Единица силы света установлена по международному соглашению и является седьмой основной единицей измерения в СИ.- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 2. Единица светового потока — люмен. Единица светового потока устанавливается из соотношения. За единицу светового потока 1 люмен принимается световой поток, излучаемый источником света в 1 канделу внутри телесного угла в 1 стерадиан.- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 3. Единица освещенности — люкс За единицу освещенности 1 люкс — принимается освещенность, создаваемая световым потоком в 1 люмен, равномерно распределенным на поверхности в 1 м.
Так, например, электрическая лампочка мощностью в 1. Вт, находясь над столом на высоте 1 м, создает освещенность в центре стола примерно в 1. Освещенность, создаваемая прямыми солнечными лучами в средних широтах, почти в 1. Закон освещенности где . Светимость. Светимость R измеряется световым потоком, излучаемым единицей площади светящейся поверхности. Таким образом, светимость тела аналогична освещенности тела, но единица светимости (СИ) — люмен с квадратного метра лм/м.
Энергетическая светимость (излучательность)Энергетическая светимость тела измеряется потоком излучения (средней мощностью излучения за время, значительно большее периода световых колебаний) излучаемым единицей площади светящейся поверхности: Rэ — аналогична светимости (в системе энергетических величин) и измеряется в ваттах с квадратного метра Вт/м. Закон Стефана–Больцмана Энергетическая светимость абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры, т. Какой частоты свет следует направить на поверхность платины, чтобы максимальная скорость фотоэлектронов была равна 3. Работа выхода электронов из платины 1. Дж. 2. Найдите скорость фотоэлектронов, вылетевших из цинка, при освещении его ультрафиолетовым светом с длиной волны 3.
Какова наименьшая частота света, при которой еще наблюдается фотоэффект, если работа выхода электрона из металла 3,3? Какой должна быть длина волны ультрафиолетового света, падающего на поверхность цинка, чтобы скорость вылетающих фотоэлектронов составляла 1. Работа выхода электронов из цинка 6,4.
Какова кинетическая энергия и скорость фотоэлектрона, вылетевшего из натрия при облучении его ультрафиолетовым светом с длиной волны 2.Работа выхода электрона из натрия 4.Электрон выходит из цезия с кинетической энергией 3,2.Какова максимальная длина волны света, вызывающего фотоэффект, если работа выхода равна 2,8.Найти максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов, вырванных с катода, если запирающее напряжение равно 1,5 В.Какова максимальная скорость фотоэлектронов, если фототок прекращается при запирающем напряжении 0,8 В?
К вакуумному фотоэлементу, у которого катод выполнен из цезия, приложено запирающее напряжение 2 В. При какой длине волны падающего на катод света появится фототок? Какое запирающее напряжение надо подать на вакуумный фотоэлемент, чтобы электроны, вырванные ультрафиолетовым светом с длиной волны 1. Какова масса этого фотона? Какова масса этого фотона?
Найти среднюю длину волны излучения. Сколько фотонов попадает в каждом случае на сетчатку глаза за 1 с?- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -Световое давление. Определить световое давление на зеркальную поверхность, черную поверхность и поверхность с коэффициентом отражения 0,4. Марон А. Е., Мякишев Г. Я., Дубицкая Э. Г.
Учебник для 1. 2 кл. Руководство к решению задач по курсу общей физики. Пособие для общеобразовательных учеб. Мартынов И. М., Хозяинова Э.