Закон излучения света

ЗАКОНЫ ИЗЛУЧЕНИЯ СВЕТА [c.334]

ЗАКОНЫ ИЗЛУЧЕНИЯ СВЕТА 335 [c.335]

Фотоны. Объяснение основных законов фотоэффекта было дано Альбертом Эйнштейном (1879—1955) в 1905 г. Гипотезу Планка об излучении света в виде отдельных порций — квантов с энергией, пропорциональной частоте света, А. Эйнштейн дополнил предположением о дискретности, локализации этих квантов в пространстве. [c.301]

Действительно, движение электронов по окружностям или вообще по криволинейным орбитам, есть движение ускоренное и согласно законам электродинамики должно сопровождаться излучением света соответствующей частоты. В частности, при равномерном обращении по окружности частота излучения равна частоте обращения при более сложных периодических движениях излучение можно представить как ряд монохроматических компонент, в соответствии с теоремой Фурье. Однако при таком движении, например круговом, в результате излучения будет уменьшаться энергия атомной системы и вместе с ней будет уменьшаться рас- [c.720]

Наконец, в седьмой главе мы вводим в статистическую механику понятие фазовой волны, находим величину элемента распространения по фазе, предложенную Планком, и получаем закон излучения черного тела в виде закона Максвелла для газа, образованного из атомов света, при условии, однако, допущения некоторой связи между движениями отдельных атомов, значение которой видно также из изучения флуктуаций энергии. [c.667]

В 1905 г. Эйнштейн выдвинул гипотезу световых квантов. Он предположил, что дискретный характер присущ не только процессам испускания и поглощения света, но и самому свету. Гипотеза о корпускулярных свойствах света позволила объяснить результаты экспериментов по фотоэффекту, совершенно непонятные с позиций классической электромагнитной теории (см. 9.5). Однако представление о свете как потоке классических корпускул несовместимо с эмпирически совершенно явными волновыми свойствами света. Эйнштейн пришел к заключению, что природа излучения должна быть не такой, какой мы ее считаем в настоящее время . За этими словами скрывается то, что теперь принято называть двойственной природой света или корпускулярно-волновым дуализмом (см. 9.6). Корпускулярный аспект излучения проявляется наиболее отчетливо в коротковолновой части спектра, где для спектральной плотности и Т) справедлива формула Вина (9.24), волновой аспект — в длинноволновой, где применима формула Рэлея — Джинса (9.16). Ни один из этих аспектов не дает полного представления об излучении, ибо для полного объяснения наблюдаемых явлений необходимо их сочетание. Закон излучения Планка [c.434]

Но вывод закона излучения по методу Планка, приведенный в 9.2, в какой-то мере неудовлетворителен, поскольку он во многом основан на законах классической физики и лишь частично использует квантовые представления. В самом деле, формула (9.14), связывающая спектральную плотность энергии равновесного излучения ИЛ Г) со средней энергией <е) осциллятора, получена чисто классическим путем, так как поглощение и испускание света осциллятором рассчитывалось с помощью классической электродинамики, в то время как при нахождении <е> использована квантовая гипотеза о дискретных энергетических уровнях осциллятора. Успех такой эклектической теории связан со спецификой выбранной модели для осциллятора, как это уже отмечалось при обсуждении классической теории дисперсии (см. 2.3), классическое и квантовомеханическое рассмотрение процессов поглощения и испускания приводит к одинаковым результатам. [c.435]

Разбирая законы излучения абсолютно черного тела, мы видели (см. 4-1), что его яркость В (а также и его энергетическая яркость з) пропорциональна квадрату показателя преломления среды, заполняющей полость абсолютно черного тела, так что согласно (4-8), отношение В 1п = В 1п1 постоянно на всем пути пучка. Мы видели также, что яркость пучка, перешедшего из среды с показателем преломления в среду с показателем преломления п , меняется так, что (если учесть потери света при преломлении) выполняется то же соотношение (4-8). [c.227]

Измерение изменения температуры в результате теплообмена является важнейшей задачей калориметрии. Методы измерения температуры основаны на регистрации эффектов ее проявления, например путем определения изменения объема, сопротивления, спектрального диапазона излучения света, контактной разности потенциалов металлов. При всех этих измерениях принципиальное значение имеет решение вопроса о нулевой точке отсчета температуры и температурной шкале. Абсолютная термодинамическая температурная шкала (шкала Кельвина) тождественна шкале газового термометра (см. ниже), в котором термометрическое вещество - газ подчиняется законам идеальных газов. Однако измерение температуры по этой шкале сопряжено со значительными экспериментальными трудностями. Применяемые в настоящее время приборы для измерения температуры проградуированы в единицах Международной практической температурной шкалы. [c.19]

Волновой оптикой называется раздел учения о свете, в котором световые волны (У. 1.1.Г) рассматриваются как электромагнитные волны (1У.4.1.Г), занимающие определенный интервал на шкале электромагнитных волн ( .3,7.1°). В волновой оптике рассматриваются классические законы излучения (1У.4.4.Г), распространения и взаимодействия световых волн с веществом. [c.364]

ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА, раздел оптики, в к-ром изучаются законы распространения оптического излучения (света) на основе представлений [c.113]

КРИСТАЛЛООПТИКА, пограничная область оптики и кристаллофизики, охватывающая изучение законов распространения света в кристаллах. Характерными для кристаллов явлениями, изучаемыми К., явл. двойное лучепреломление, поляризация света, вращение плоскости поляризации, плеохроизм и др. Вопросы поглощения и излучения света кристаллами изучаются в спектроскопии кристаллов. Влияние электрич. и магн. полей на оптич. св-ва кристаллов исследуются в электрооптике и магнитооптике, опирающихся на осн. законы К. [c.324]

Другой проблемой XIX в. была природа светового излучения. Существовали две основные теории, подтвержденные надежными экспериментальными наблюдениями. Такое наблюдаемое свойство как дифракция, свидетельствовало о том, что свет подчиняется закону упругих волн и его почти полностью можно объяснить электромагнитной теорией Максвелла. Однако фотоэлектрический эффект чужд волновой теории света и мог быть объяснен только при условии допущения корпускулярной природы света. [c.71]

Такое заключение верно, если падающее световое поле слабое. Соответствующие исследования показали, что при больших интенсивностях излучения, падающего на границу раздела двух сред, возникают новые явления, в результате чего в составе отраженного света встречаются лучи, направленные под углом, отличным от угла падения. Это объясняется возникновением в составе отраженного света излучения удвоенной частоты (так называемая вторая гармоника), направление отражения которого не совпадает с направлением, определяемым законом отражения. [c.48]

ОПТИКА [ асферическая содержит элементы, поверхности которых, не имеют сферической формы просветленная обладает уменьшенными коэффициентами отражения света у отдельных ее элементов путем нанесения на них специальных покрытий) как оптическая система (волновая изучает явления, в которых проявляется волновая природа света волоконная рассматривает передачу света и изображений по световодам и пучкам гибких оптических волокон геометрическая изучает законы распространения света в прозрачных средах на основе представлений о световых лучах интегральная изучает методы создания и объединения оптических и оптоэлектронных элементов, предназначенных для управления световыми потоками квантовая изучает явления, в которых при взаимодействии света и вещества существенны квантовые свойства света и атомов вещества когерентная изучает методы создания узконаправленных когерентных пучков света и управления ими нелинейная изучает распространение мощных световых пучков в оптически нелинейных средах (твердые тела, жидкости, газы) и их взаимодействие с веществом силовая изучает воздействие на твердые тела интенсивного светового излучения, в результате которого может нарушаться механическая цельность этих тел статистическая изучает статистические свойства световых полей и особенности их взаимодействия с веществом тонких слоев изучает прохождение света через прозрачные слои вещества, толщина которых соизмерима с длиной световой волны физическая изучает природу света и световых явлений) как раздел оптики электронная занимается вопросами формирования, фокусировки и отклонения пучков электронов и получения с их помощью изображений под воздействием электрических и магнитных полей корпускулярная изучает законы движения заряженных частиц в электрическом и магнитном полях нейтронная изучае взаимодейс вие медленных нейтронов со средой) как раздел физики] [c.255]

Впервые квантовые представления (в т. ч. величина h) были введены в 1900 М. Планком (М. Plan k) в работе, посвящённой теории теплового излучения тел (с.м. Планка закон излучения). Существовавшая к тому времени теория теплового излучения, построенная на основе классич. электродинамики и статистич. физики, приводила к бессмысленному выводу о невозможности термодинамич. равновесия между излучением и веществом, т. к. вся энергия должна перейти в излучение. Плавк разрешил это противоречие и получил результаты, прекрасно согласующиеся с опытом, предполо чив, что свет испускается не непрерывно (как это следовало из классич. теории излучения), а опредол. дискретными порциями энергии — квантами. Величина такого кванта энергии пропорциональна частоте света v и равна e — hv. Попытки обосновать гипотезу Пла(1ка в рамках классич. физики оказались безуспешными. Несовместимость гипотезы Планка с классическими иред-ставлениями отмечалась, в частности, Л. Пуанкаре (Н. Poin are). [c.274]

Закон излучения Планка. Несовпадение предсказаний закона Рэлея — Джинса с экспериментальными данными получило в истории название ультрафиолетовой катастрофы . Эта катастрофа была устранена Планком, который непосредственно интерпретируя результаты измерений Рубенса и Курлбаума, нашел свой закон распределения энергии и создал квантовую теорию света. Планк предложил гипотезу, согласно которой обмен лучистой энергией между телами может осуществляться только в форме целых кратных значений от светового кванта hv. Здесь h — квант энергии, или фотон, который определяется как конечное количество энергии, которое может быть поглощено или отдано какой-либо микросистемой (ядерной, атомной, молекулярной) в элементарном акте взаимодействия v — частота испускаемого или поглощаемого излучения. [c.92]

Взаимодействие излучения с прозрачными средами. Если исходить из основного предположения, что среда прозрачна, то, очевидно, надо под термином взаимодействие иметь в виду процесс распрострапения излучения в среде. Основные законы распространения света в прозрачных средах, справедливые в рамках линейной оптики, общеизвестны [1]. Это закон прямолинейного распространения света закон независимости световых пучков законы отражения и преломления на границе различных сред законы поглощения Бугера и Вера. В основе всех этих макроскопических ааконов лежит одна общая микроскопическая закономерность поляризация среды иод действием поля излучения описывается первым, линейным членом р = />< > = разложения индуцированной поляризации по степеням напряженности поля Е. [c.15]

Дл) ))авновесного излучения (или фотонио о аза) У. с. вы )ажается Планка законом излучения для средне ПЛОТНОСТ энер ин с учетом связи давления света ( плотностью энергии. [c.265]

ОТБОРА ПРАВИЛА — правила, устанавливающие выделсиность определенных переходов в квантовых системах (см. Квантовые переходы) по сравнению с другими переходами, имеющими много меньшую или даже нулевую вероятность. Еще до создания квантовой механики атома было замечено, что процессы излучения света атомом происходят только т. о., ято орбитальный момент количества движения атома меняется на - -1 или —1 (в единицах Й), а его проекция на определенное направление — на 1 или не меняется вовсе. Ввиду отсутствия объяснения этого обстоятельства и были сформулированы О. п., как нек-рые дополнительные ограничения, определяющие допустимые переходы. Квантовая механика естественно объяснила эти О. п. (и указала другие аналогичные) и показала, что в действительности другие переходы могут быть не полностью невозможными, а только гораздо менее вероятными (см. ниже). Существуют, однако, абсолютные или строгие О. п., исключающие противоречащие им переходы. О. п. связаны с законами сохранения в квантовых переходах чем точнее выполняется закон сохранения, том строже соответствующее О. п. [c.548]

На основе законов теплового излучения можно с по-мои1ью пирометров определять темп-ру нагретых тел. Таким способом измеряется, напр., темп-ра поверхности звезд, к-рые с большой точностью можно считать черными телами. Фактически, при темп-рах >2000° единственно надежное определение темп-ры основано на законах излучения черного тола и законе Кирхгофа. П. 3. и. играет также важную роль при расчете всякого рода источников света. [c.31]

И. металлов. Большинство металлов обладает избирательным И. Для определения ур-ий И. металла достаточно знать функциональную зависимость его коэф-та поглощения а уот длины волны и темп-ры, чтобы на основе закона Кирхгофа связать его И. с излучением черного тела. Эта зависимость м. б. установлена в настоящее время лишь экспериментальным путем. Попытка теоретич. установления законов излучения металлов была выполнена Друде и Планком, установившими на основании электромагнитной теории света вависимость между коэфициенто.м поглощения чистых металлов и их электропроводностью. Эта зависимость мо кет быть выражена в следующем виде [c.498]

По видам излучения И. с. разделяются на два класса 1) И. с. температурного, или калорического, излучения, в к-рых излучение света есть следствие нагревания светящегося тела до высокой темп-ры. В зависимости от рода излучающего тела этот класс И. с. может быть разделен на 3 группы а) И. с. черного излучения, б) И. с. серого излучения, в) И. с. избирательного (или селективного) излучения. Основой теории излучения И. с. этого класса являются законы излучения черного тела (законы Планка, Вина и закон Стефана-Больцмана, см. Излучение) и общим законом для всех трех групп, объединяющим излучения нечерных тел с черным излучением, — закон Кирхгофа. 2) И. с. люминесцирующего излучения, работающие на принципе одного из видов люминесценции, процесса, связанного с излучением света путем возбуждения атомов за счет какого-либо вида энергии, непосредственно воздействующего на вещество. Из различных видов люминесценции в И. с., используемых на практике, наиболее применима электролюминесценция (светящийся разряд в газах) кроме того в природе встречаются явления, связанные с хемилюминесценцией, или выделением лучистой энергии ва счет энергии химич. превращений (свечение медленного окисления — свечение живых организмов). Класс люминесцирующих И. с. является по преимуще ству классом И. с. холодно I о свечения. Повышение темп-ры, имеющее место при работе подобных И. с., служит побочным фактором, не участвующим активно п процессе излучения радиаций. В нек-рых случаях однако наряду с процессом люминесценции зыделение тепла при работе И. с. достигает таких размеров, что излучение может иметь смешанный характер к подобным И. с. например м. б. отнесены лампы с вольтовой дугой (см.), обладающие лю-минесцирующим свечением дуги и темп-рным излучением раскаленных электродов теория люминесцирующего свечения тесно связана с теорией строения атома и теорией спектров. Электролюминесцирующие И. с. могут быть разделены на группы в зависимости от рода газового разряда (дуговой, тлеющий, без-электродный) и в зависимости от характера излучающей среды (пары металлов, перманентный газ). [c.242]

Богатая цветовая гамма растительного и животного мира волшебные краски неба, радуги, восхода и захода солнца, эффекты тени, смены дня и ночи, притягательная сила огня и раскаленного металла, кшогоцветие орнаментов национальных одежд, посуды, витражей... Можно долго перечислять примеры нашего повседневного соприкосновения с миром оптических явлений, которое начинается с раннего детства. Это и неудивительно, так как зрение человека основано на закономерностях взаимодействия света с веществом. Оптические свойства твердых тел являются предметом пристального научного и технологического интереса на протяжении последних трех-четьфех столетий, хотя эти свойства широко использовались для решения определенных декоративных задач еще со времен ранних цивилизаций уже древние художники, создатели наскальных изображений, находили эффектные цветовые решения путем смешивания различных природных пигментов. Начиная с открытия Снеллиусом в 1621 г. закона преломления света оптическая спектроскопия прошла полный драматизма и внутренних противоречий путь развития. За исследованиями явлений отражения и преломления света последовал этап повышенного внимания к интерференции, дифракции и поляризации света, а затем пришло время для целенаправленного изучения поглощения, флюоресценции (люминесценции), рассеяния света и нелинейных оптических эффектов. Длительное соперничество между корпускулярной и волновой теориями света увенчалось компромиссом, основанным на кохщепции дуализма, и открытием законов квантовой механики и квантовой электродинамики. Создание лазерных источников и совершенствование методов детектирования электромагнитного излучения превратили спектроскопию в мощный метод исследования физических свойств твердого тела и протекающих в нем элементарных процессов. Более того, вряд ли можно представить сегодня наши познания о микромире без средств, которые обеспечиваются спектроскопией видимого, инфракрасного. [c.3]

Следует обратить внимание на частный случай, когда s есть часть поверхности светящегося источника. Всякое светящееся тело излучает свет в разных точках и в разных направлениях. Яркость его, вообще говоря, изменяется от точки к точке и в каждой точке меняется в зависимости от направления излучения при этом зависимость яркости от направления может представляться любым законом. Вышеприведенная формула для Ф остается верной и для этого случая, но величину В надо брать соответственно закону излучения, а os 0 нужно принять равным единице. Поток выражается в люмелах, сила света — в свечах, яркость —в стильбах, причем за единицу длины принят сантиметр. [c.12]

Математическое выражение ЧКХ есть преобразование Фурье-функции, показывающей распределение освещенности в изображении точечного источника света. Преобразование Фурье выражается как операция свертки функций, приложенная к закону излучения изучаемого (рассматриваемого) предмета и к закону распределения света в изображении точКи т. е. п1)еобразования Фурье для распределения освещенности Е (Ы) в изображении можно рассматривать как произведение преобразований Фурье распределения яркости В (Ы) на предмете и для пятна рассеяния А (Л ) оптической системы [c.193]

П, 3. и, находится в согласии с эксперим, данными, С его помощью оказалось возможным вычислить значения /I и й. На его основе с помощью пирометров можно определять темп-ру нагретых тел (напр., поверхности звёзд). При Г>2000 К единств, надёжное определение темп-ры основано на законах пзлучения чёрного тела и Кирхгофа законе излучения. П. з, и, используют прп расчётах источников света. [c.544]

ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА, уменьшение интенсивности оптического излучения (света), проходяп] его через среду, заполненную в-вом. Осн. законом, описывающим поглощение, явл. закон Бугера /=/о ехр(—связывающий интенсивность I пучка света, прошедшего слой поглощающей среды толщиной /, с интенсивностью падающего пучка /о- Не зависящий от интенсивности света /о коэфф. наз. показателем поглощения, причём Ку как правило, различен для разных длин волн X. Этот закон был экспериментально установлен в 1729 франц. физиком П. Бугером и впоследствии теоретически выведен нем. учёным И. Ламбертом (1760) при очень простых предположениях, к-рые сводятся к тому, что при прохождении любого слоя в-ва интенсивность светового потока уменьшается на определённую долю, зависящую только от к и толщины слоя, т. е. 3,111=—к й1. Решением этого ур-ния и явл. закон Бугера. С совр. точки зрения физич. смысл его состоит в том, что сам процесс потери фотонов, характеризуемый не зависит от их плотности в световом пучке, т. е. от интенсивности света, и от толщины поглощающего слоя I. Это справедливо при не слишком больших интенсивностях излучения (см. нпже). [c.555]

Выполненными в [128] измерениями пропускания инфракрасных дисперсных фильтров (также относящихся к концентрированным дисперсным системам) не установлены отклонения от закона Бугера для этих систем. Измерения интенсивности рассеянного концентрированной системой света, порожденного узким падающим пучком, показали, что для некоторых направлений рассеяния (угол рассеяния порядка нескольких градусов) наблюдаются отклонения от закона Бугера [159]. По-видимому, в результате рассе 1ния происходит пространственное перераспределение энергии, которое становится заметным при рассеянии узких пучков. В то же время для полусферического рассеянного излучения в концентрированных дисперсных средах не происходит нарушения закона Бугера. [c.140]

Смотреть страницы где упоминается термин Закон излучения света : [c.461] [c.465] [c.30] [c.464] [c.511] [c.651] [c.12] [c.432] [c.16] [c.20] [c.156] [c.315] [c.435] [c.30] [c.72] [c.456] [c.12] [c.253] [c.527] [c.716] [c.13]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...