а). Сформулюйте закон Кірхгофа для теплового випромінювання. Який фізичний зміст має універсальна функція Кірхгофа?
Ставлення іспускательной і поглощательной здібностей не залежить від природи тіла, воно є для всіх тіл однією і тією ж (універсальної) функцією довжини хвилі і температури.
Закон Кірхгофа: де - іспускательной здатність тіла, - поглощательнаяспособность, - універсальна функція Кірхгофа, Т - температура тіла.
Самі величини і, взяті окремо, можуть змінюватися надзвичайно сильно при переході від одного тіла до іншого. Ставлення їх однаково для всіх тіл. Це означає, що тіло, сильніше поглинає будь-які промені, буде сильніше ці промені і випускати.
Фізичний сенс має універсальна функція Кірхгофа: - універсальна функція Кірхгофа є не що інше, як іспускательной здатність абсолютно чорного тіла.
б). Коли світло з широким діапазоном довжин хвиль проходить через га-зообразний водень при кімнатній температурі, то наблюдаютсялініі поглинання тільки серії Лаймана. Чому не наблюдаютсялініі поглинання інших серій?
Серія поглинання Лаймана відповідає переходам електрона в атомі водню з основного стану Атом перебуває в основному, а не в збудженому стані. Дійсно, для переходу атома в збуджений стан потрібно повідомити атому енергію. Така енергія передається атомам при зіткненні їх один з одним. При кімнатній температуресредняя кінетична енергія атомів газаЕта енергія абсолютно недостатня для перекладу атома в збуджений стан. Для цього потрібна енергія порядку декількох електровольт.
в). В чому полягає суть ядерної моделі атома, запропонованої Резерфордом? На підставі результатів, яких експериментів Резерфорда запропонував? Чому ядерна модель атома виявилася несостоят-котельної?
Істотну роль у створенні класичної моделі атома відіграли досліди Резерфорда з розсіювання частинок. Він досліджував розсіювання частинок на Ме фольги.
Ядерна модель атома Резерфорда. Відповідно до цієї моделі атом складається з позитивного ядра, що має заряд Zе (Z - порядковий номер елемента в таблиці Менделєєва, е - елементарний заряд), розмір 10 -5 -10 -4 А (1А = 10 -10 м) і масу практично рівну масі атома. Навколо ядра по замкнутих орбітах рухаються електрони, утворюючи електронну оболонку атома. Так як атоми нейтральні, то навколо ядра має обертатися Z електронів, сумарний заряд яких - Zе. Розміри атома визначаються розмірами зовнішніх орбіт електронів. Маса електронів становить дуже малу частку маси ядра. Отже, ядро атома займає незначну частину обсягу атома і в ньому зосереджена практично вся ( "99,95%) маса атома. Резерфорд припустив, що атом влаштований подібно планетарну систему. Як навколо Сонця на великих відстанях від нього обертаються планети, так електрони в атомі обертаються навколо атомного ядра. Радіус орбіти самого далекого від ядра електрона і є радіус атома. Така модель атома була названа планетарної моделлю. Планетарна модель атома пояснює основні закономірності розсіювання заряджених частинок. Оскільки велика частина простору в атомі між атомним ядром і що обертаються навколо нього електронами порожня, швидко заряджені частинки можуть майже вільно проникати через досить значні верстви речовини, що містять кілька тисяч шарів атомів. При зіткненнях з окремими електронами швидкі заряджені частинки зазнають розсіювання на дуже великі кути, так як маса електрона мала. Однак в тих рідкісних випадках, коли швидка заряджена частинка пролітає на дуже близькій відстані від одного з атомних ядер, під дією сили електричного поля атомного ядра може відбутися розсіювання зарядженої частинки на будь-який кут до 180 ° Результатом дослідів по розсіюванню - частинок свідчать на користь ядерної моделі Резерфорда.Однако ядерна модель виявилася в протиріччі з законами класичної механіки та електродинаміки. Оскільки система нерухомих зарядів не може перебувати в стійкому стані, Резерфорда довелося відмовитися від статичної моделі атома і припустити, що електрони рухаються навколо ядра, описуючи замкнуті траєкторії. Але тоді електрон буде рухатися з прискоренням, тому що згідно з класичною електродинаміки, він повинен безперервно випромінювати електромагнітні (світлові) хвилі. Цей процес повинен супроводжуватися втратою енергії і електрон в кінцевому підсумку повинен впасти на ядро.
г). Як, виходячи зі співвідношення невизначеностей, пояснити нали-чие природної ширини спектральних ліній?
Середній час життя електрона в збудженому нестабільному стані атома. Це - невизначеність часу, так як неможливо вказати точний момент часу, коли електрон переходить в основний стан. Співвідношення невизначеностей можна записати для енергії і часу :. Звідси: всі рівні енергії збуджених станів «розмиті» в смужки ширини. Фотони, що випромінюються при ідентичних переходах в основний стан,
можуть мати різну частоту. Невизначеність частоти :. Всі спектральні лінії будуть розмиті в смужки ширини :. Ця ширина називається природною шириною спектральної лінії і не може бути зменшена жодним спектрографом, навіть якщо його роздільна здатність ідеальна.
Ширина основного рівня енергії, так як час знаходження на ньому електрона
2.Плоская світлова хвиля інтенсівностіI = 0,70 Вт / кв.смосвещаетшар з абсолютно дзеркальною поверхнею. Радіус шараr = 5,0 см.Найті за допомогою корпускулярних уявлень силу световогодавленія, що випробовується кулею.
2.Основиваясь на те, що перший потенціал збудження водневого атомаФ1 = 10,2В, визначити енергію фотона, відповідного першої лінії серії Бальмера.