Смещения Вина: длина волны λmax, на кот. приходится max излучательной спос-ти rλ меняется обратно пропорц. абс. температуре: λmax=b/T

3) max излучат-ая спос-ть абс.черного тела r_{λ max} возраст. пропорц-но 5ой степени абс т-ры r_{λ max}=c*T⁵,

Распределение энергии, ф-лы Рэлея-Джинса и Вина:

Вин, воспользовавшись Эл/м теорией, показал, что функция спектрального распределения должна иметь вид: f(w,T)= w³F(w/T)-формула Вина, где F – некоторая ф-ция отношения частоты к темп-ре.

Рэлей и Джинс, исходя из закона равнораспределения энергии по степеням свободы, приписали каждому колебанию энергию <ε>, равную kT и получили выражение для испускательной способности АЧ тела:

-формула Рэлея-Джинса.

Интегрируя выражение для плотности энергии по w в пределах от 0 до µ даёт для равновесной плот-ности энергии u(T) даёт µбольшое значение - т.н. УФ-катастрофа. Равновесие между излучением и излучающим телом устанавл-ся при конечных значениях u(T)

Гипотеза Планка:

Ф-ла Р-Дж расходится с экспер. для малых λ. Чтобы получить теор. зав-ть совпадающую с опытом, Планк. предположил процесс излучения, осущ-ся отдельными порциями Е_кв=ђω:

Формула П переходит в формулу Р-Д при: (ђω/кТ)<<1, в формулу Вина при: (ђω/кТ)>>1.

Планк считал, что это рабочая гипотеза, к-я позволила получить соотв-ую кривую распределения в спектре излучения абс. черного тела. Но эта гипотеза не вкладывалась в рамки классич. физики.

Фотоэффект - это явление выбивания светом электронов с поверхности металлов. Эксперим-но его открыл Герц в 1887г. Основные закономерности:

1) i_нас~Ф (Ф₂>Ф₁). Ток насыщения ~ падающему световому потоку

2)Если u=0, то i_ф≠0 - выбитые электроны обладают запасом Е_к, засчёт которой долетают до анода.

Опыт показывает, что Е_к не зависит от интенс-ти светового потока Ф, т.е. mv²/2=eu_зап=E_к, E_к~ν.

3)$ красная граница фотоэф. Если l<l_кр, то i_ф≠0 (фототок есть). Если l³l_кр, то i_ф=0. l_кр- зав.от рода мет.

Фототок появляется мгновенно при включении света при " интенсивностях света.

Но согласно волн. теории E_к~Ф(свет. поток), а не n.

Гипотеза Эйншт: Свет рождается в виде квантов и $ в их виде до поглощения. Квант света в/д с 1эл-ом. Поглощаясь эл-ом, он передаёт импульс и эн-гию, а сам исчезает.

Свет – поток фотонов (квантов). Интенс-ть света – энергия 1кванта, умнож-ая на их количество: E=ђn

38(2) Ур Эйншт: Свет погл-ся такими же порциями, какими исп-ся ђn=А_вых+mυ²/2 – з.сохр.эн-гии, P_Ф= ђn/с

Эфф.Комптона: Рассеяние рентгеновских лучей на опыте расходилось с класс. теорией рассеяния.

Комптон установил, что в рассеянных лучах, наряду с излучением первоначальной длины волны l содержатся также лучи большей длины волны l’>l.

Объяснение: Рассеяние – процесс упругого столкновения рентгеновских фотонов с практически свободными электронами (наименее связ-ми) l_Комп.=2πђ/mc – комптоновская длина волны.

28.В 1911 Резерфорд со своими учениками проводил опыты по рассеянию α-частиц(2х-кратно ионизир. атом He) на золотой фольге. Одна из 1000000 частиц обнаруж. под углом, близким 180. Почему положительно заряженная частица изменяла направление на противоположное. Вспомним закон Кулона. Такое отражение возможно от тоже положительной и более массивной частицы. На основе этого Резерфорд оценил размеры этого препятствия:~10^-15м. На основе этого он предложил ядерную модель атомов. По Резерфорду: атом состоит из положительно заряженного ядра, размерами~10^-15м, вся масса атома практически сосредоточена в ядре, а вокруг ядра в объуме~10^-10м сосредоточены электроны. Вцелом атом нейтрален. В последствии Резерфорд пришел к планетарной модели атома, электроны в атому вращаются подобно планетам, вокруг Солнца-ядра по своим орбитам. Эта модель имела существенный недостаток: согласно классической электродинамике заряженная частица(электрон), движущаяся ускоренно должна излучать энергию в виде электромагнитного поля→орбита такого электрона должна представлять спираль, в итоге электрон должен свалится на ядро. а атом прекратить свое существование. Не сложный расчет показывает. что это должно произойти через 10^-8 -10^-12с.

Постулаты Бора:1). Атом может находится в строго определенных состояниях, характеризуемых значениями энергии: E₁, E₂, E₃…… Находясь в этих стационарных состояниях, атом не излучает и не поглощает (стационарные или квантовые состояния). 2).При переходе атома из стационарного состояния с энергией E_м в стационарное состояние с меньшей энергией E_n , происходит излучении энергии, величиной .

Теория Бора: Найденные дискретные значения энергии E₁, E₂, E₃…… E_n –называются квантовыми энергиями. Для большинства хим. элементов их значения находятся с помощью квантовой механики. Бором была предложена теория, позволяющая найти эти значения для водородоподобного атома-атом с ядром, вокруг которого вращается один электрон. Примером такого атома является атом водорода, однократноионизированный атом He. В своей теории Бор предполагал, что электрон вращается по круговой орбите. В этом случае кулоновская сила между электроном и ядром-центростремительная. Используя систему найдем радиусы орбит, скорость электрона при его нахождении на разных орбитах: Радиус зависит от главного квантового числа n.→. Полная энергия атома слагается из Т=Е_к электрона и Е_n-взаимодействия электрона с ядром. -дискретная величина. Исходя из схемы распределения энергетических уровней, при n→∞, законы квантовой физики переходят в законы классической физики. когда система может обладать любым значением энергии-пинцип соответствия Бора.

При n → ∞, En → 0 и дискретн. Спектр перех. В непрерывн. Е ионизации = Есв = |E1|. При переходе электрона с m-ого эн. уровня на n-ый происходит излучении энергии величиной: -спектроскопическое волновое число. →, приz=1.К-постоянная Ридберга. Эта теория блестяще описывает поведение водородоподобного атома и атома водородаюТеория эта не до конца классическая и не квантовая, и не применима для др. атомов. Спектральные серии атома водорода. Исторически принято характеризовать положение спектральных линий спектроскопическим волновым числом: . Спектры бывают: линейчатые(атомарные), полосатые(молекулярные). Как правило, спектр химического элемента состоит из отдельных серий. Различают след. спектральные серии атома водорода:

1). Серия Лаймана(1916):-ультрафиолет.2). Серия Бальмера(1908): -видимый диапозон(син-красн).3). Серия Пашена(1922):-ближняя ИК область.-=1.097*10⁷ м^-1 – постоянная Ридберга для водорода. Опыты Франка-Герца: 1914 они явились экспериментальным подтверждением постулатов Бора. Франк и Герц поставили эксперимент, который подтвердил дискретность энергетических уровней. Опыты показали, что энергия поглощается строго определенными порциями (рис)..

Совпадение: формула (*) для зн. совпадает с ф-лой, полученной в рамках теории Бора. Отсюда формулы для частот совпадают. Спектры излучения и поглощения совпадают. И совпадают с экспериментом.

Различия: 1) согласно теории Бора в низшем энергетическом состоянии атома момент импульса отличен от нуля m₀vr = mћ, m соответствует м в кв. механике, где м=1,2,3 – номер орбиты. Согласно кв. мех. при l=0 => L=0 и Lz =0. Низшее энергетич состояние: в т. Бора n=1, m=1 (отличен от 0) В кв.мех. n=1, l=0 => m=0.

2) В т.Бора сохраняется понятие траектории (орбиты). Эл-н можно обнаруж. только на строго определ. расстоян. от яда.

29. Гипотеза де-Бройля В нач 20 в. Сложилось представл о корп-волн дуализме света. В 1923 ДеБройль выдвинул гипотезу универсального корпускулярного волн. дуализма. Согласно ему с каждым микрообъектом связаны корпускулярные хар-ки (E и p), а с друг.стороны – волновые (n и λ). E=hn, p= hn /c= h /λ