Fenomenul de polarizare liniară a luminii

Proprietate unde transversale - polarizare.

polarizare liniară - oscilațiilor perturbatoare apar în nici un singur plan. În acest caz, vorbim de „val polarizate“;

Experiența cu turmalina - dovada caracterului transversal al undelor luminoase.

Cristale turmalină - este mineral transparent, verde având o axă de simetrie.

Fasciculul de lumină de la o sursă de fluctuații convenționale vectori prezente ale intensității câmpului electric E și inducția magnetică în toate direcțiile posibile perpendicular pe direcția de propagare a undei de lumină. Un astfel de val se numește un val natural.

Atunci când trece prin polarizată cristal de lumină turmalina.

Y polarizat lumină de intensitate oscilație vectorului E loc numai într-un singur plan, care coincide cu axa de simetrie a cristalului.

Lumina de polarizare după trecerea prin turmalina este detectată dacă pentru primul cristal (polarizor) furnizează al doilea cristal turmalină (analizor).

Cu două axe rază de lumină de cristal la fel direcționate vor trece prin ambele și doar ușor slăbit datorită absorbției parțiale a cristalelor ușoare.

În cazul în care al doilea cristal începe să se rotească, și anume, schimba poziția axei de simetrie a doua matriță în raport cu primul, fasciculul se va stinge treptat și se stinge complet atunci când poziția axelor de simetrie ale celor două cristale vor fi reciproc perpendiculare.

Legea lui Brewster - legea optica, care exprimă relația dintre indicele de refracție cu unghiul la care lumina reflectată de la interfața va fi complet polarizată în planul perpendicular pe planul de incidență, iar fasciculul refractate este parțial polarizată în planul de incidență, polarizarea razei refractate atinge cea mai mare valoare. Ușor de instalat, în acest caz, razele reflectate si refractate sunt perpendiculare. Unghiul corespunzător se numește unghi Brewster.

Acest fenomen optic numit după fizicianul scoțian David Brewster, care a descoperit în 1815.

Quant. Cuantic energie. Viteza luminii.

Quantum (din cuantumul latin -. «Mulți») - parte indivizibilă a unei cantități în fizică. În centrul conceptului este conceptul de mecanicii cuantice că unele cantități fizice pot lua doar anumite valori.

Cuantumul Termenul a fost introdus pentru prima dată de Max Planck din lucrarea sa clasica din 1900 - prima lucrare asupra teoriei cuantice, care a pus la înființarea sa.

Toate unde mecanice clasice (în lichide, gaze și solide), principalul parametru care determină energia undei - este amplitudinea (sau, mai degrabă, amplitudinea pătrat). În cazul amplitudinea luminii determină intensitatea radiației. Cu toate acestea, în studierea fenomenului efectului fotoelectric - disloca electronii din metal ușor - sa constatat că energia electronilor ejectat nu sunt asociate cu intensitatea (amplitudinea) a radiației, și depinde numai de frecvența. Chiar si lumina albastra slab disloca electronii din metal, iar cel mai puternic lumina reflectoarelor galben nu poate clar din același metal sau un electron. Intensitatea determină cât de mult va fi ejectat electroni - dar numai în cazul în care rata depășește un anumit prag. Sa dovedit că energia într-o undă electromagnetică este împărțită în bucăți, numite cuante. cuantă de energie radiație electromagnetică este fix și este egal cu:

unde h = 4 · 10-15 eV · s = 6 × 10-34 J · s - constanta lui Planck, o altă cantitate fizică fundamentală care determină proprietățile lumii noastre. Cu un singur electron interactioneaza cu efect fotoelectric cuantic separat, iar în cazul în care energia este insuficientă, nu se poate disloca electron din metal. controversă de lungă durată natura luminii - acest val sau un flux de particule - a fost soluționată în favoarea fuziunii originale. Unele fenomene sunt descrise de ecuații val, iar celălalt - a fotonului, cuantumul radiații electromagnetice, care au fost puse în circulație doi fizicieni germani - Max Planck și Albertom Eynshteynom.

Quanta de energie în fizica este de obicei exprimat în electroni-volți. Această unitate de off-sistem de măsurare a energiei. Un electron-volți (eV 1) este egală cu energia pe care un electron, atunci când achiziționează accelerată de tensiune câmp electric de 1 volt. Aceasta este o valoare foarte mică în unități SI 1 eV = 6 · 10-18 J Dar pe scara atomilor si moleculelor de electroni volți. - valoare destul de respectabil.

Energia fotonica depinde capacitatea de radiații de a produce un anumit efect asupra substanței. Multe procese dintr-o substanță caracterizată printr-un prag de energie - în cazul în care fotonii individuali transporta mai puțină energie, atunci, indiferent de cât de mult pot fi, ele nu pot provoca procesul de mai sus-prag.

Cuantele luminii vizibile au o energie de 2,3 eV - suficient pentru a perturba legături chimice și de a provoca unele reacții chimice, cum ar fi cele care apar în film și în retină. Razele ultraviolete pot rupe legăturile chimice sunt mai puternice, și de asemenea ioniza atomii, lăcrimarea electronii exteriori. Acest lucru face ca viața în pericol UV. Razele X pot fi scoase din atomi cu electroni ai cojile interioare, precum și pentru a excita vibrațiile în nucleele atomice. radiații gamma este capabil de a distruge nucleul atomic, iar razele gamma cele mai energice chiar pătrunde în structura particulelor elementare, cum ar fi protoni și neutroni.

Viteza luminii (în vid) - valoarea absolută a vitezei de propagare a undelor electromagnetice în vid. În fizică, notat în mod tradițional prin «c» literă (pronunțat [tse]). Viteza luminii în vid - constanta fundamentală nu în funcție de alegerea sistemului de referință inerțial (ISO). Se referă la constantele fizice fundamentale, care caracterizează nu doar corpul individuale sau domeniu, iar proprietățile spațiu-timp ale întregului. Conform opiniilor actuale, viteza luminii în vid - viteza finală a mișcării particulelor și propagarea interacțiunilor.

Cu viteza luminii Propagare de fapt, lumina vizibilă și alte radiații electromagnetice (unde radio, raze X, raze gamma și altele.).

După cum poate fi măsurarea mai exactă a extrem de important, nu numai în ceea ce privește teoria generală și pentru a determina valorile altor mărimi fizice, dar în scopuri practice (vezi. De mai jos). Pentru prima dată S. p. Am identificat în 1676 O. K. Romer să schimbe intervalele de timp dintre eclipsele luna lui Jupiter Io. În 1728, același lucru a făcut John. Bradley, pe baza observațiilor sale de stele lumina aberație. Pe Pământ, S. p. primul masurat - lumina trece timpul distanța cu precizie cunoscută (de bază) - în 1849 AI L. Fizeau. (Indicele de refracție al aerului diferă foarte puțin de 1 și măsurătorile terestre dau o valoare foarte apropiată de c.) În experimentul Fizeau fasciculul de lumină este întreruptă periodic de către baza discului rotativ dințată a avut loc (aproximativ 8 km) și reflectată de oglinda înapoi la periferia discului . Care se încadrează în același timp, pe dinte, lumina nu au ajuns la un observator care se încadrează într-un decalaj între dinți, - înregistrate de către un observator. Viteza cunoscută de rotație a discului determinat prin trecerea luminii de bază. Fizeau a fost c = 315,300 km / sec.

În măsurătorile moderne, S. p. Acesta utilizează metoda modernizată a Fizeau (metoda de modulare) cu roata dințată de înlocuire în electro-optice, difracția, interferența sau orice alt modulator de lumină, complet întrerupe sau slăbește fasciculul de lumină. receptorul radiațiilor este un tub fotocelulă sau fotomultiplicator. Utilizarea laserului ca sursă de lumină, un modulator ultrasonic cu frecvență stabilizată și crește precizia măsurării lungimii de bază au redus eroarea de măsurare și valoarea câștig = 299792,5 = 0,15 km / s. În plus față de măsurarea directă S. p. trecerea unei baze de timp cunoscute T. n mod obișnuit. metode indirecte, oferind o precizie mai mare. Astfel, o încălzire cavitate cu microunde cu vid (engl fizician Frum K., 1958), la o lungime de undă de emisie l valoare = 4 cm obținută = 299792,5 =? 0.1 km / sec. Eroarea în determinarea S. p. ca raportul l-au găsit în mod independent și n linii spectrale atomice sau moleculare este chiar mai mic. cercetător american K. Ivenson si colegii sai in 1972 pentru a găsi o frecvență standard de cesiu, până la 11 caractere cu laser CH4-frecvență și kripton la frecvențe standard, - lungimea de unda (aproximativ 3,39 microni) pentru a produce c = 299792456.2 = 0,8 m / sec. Până în prezent (1976), prin decizia Adunării Generale a XII-a Uniunii Internaționale pentru radio (1957) este considerat a fi C. s. în vid egală cu 299792 = 0,4 km / sec.

Cunoscând valoarea exactă a C. p. Este de mare importanță practică, în special în legătură cu determinarea distanțelor de timpul de propagare a semnalelor radio sau luminoase în radar, radar optic și variind. Mai ales această metodă este utilizată pe scară largă în topografie și sistemele de sateliți artificiali de urmărire; este utilizat pentru a măsura cu precizie distanța dintre Pământ și Lună și pentru a rezolva o serie de alte sarcini.

7.Spektr. Condițiile de formare a spectrelor de emisie. Natura distribuției de energie în spectrul: continuu. a condus, spectre de bandă și sisteme radiante.

RMN (spectrul lat «viziune".) În fizica - distribuția valorilor cantitative fizice (de obicei, de putere, frecvența sau masa). De obicei, intervalul spectrului electromagnetic se înțelege - spectrul de frecvență (sau la fel ca energia fotonilor) electromagnetic izlucheniya.V utilizare științifică spectrul termen introdus în 1671-1672 notatia lui Newton pentru dungi multicolore, similar cu un curcubeu, care se obține prin trecerea prin raza de soare prismă de sticlă triunghiulară.

Newton a folosit pentru prima dată spectrul cuvânt (spectrul latin -. Vision, aspect) în presa scrisă în 1671, în care descrie experimentele sale optice. El a făcut observația că, atunci când fasciculul de lumină este incident pe suprafața de sticlă a prismei la un unghi față de suprafața luminii este reflectată și o parte trece prin sticla pentru a forma dungi colorate. Academic presupus că fluxul luminos este compus din particule (globulelor) de diferite culori, și particule de culoare diferite, care se deplasează cu viteze diferite, într-un mediu transparent. El a sugerat că lumina roșie se mișcă mai repede decât violet, roșu, și așa mai departe fasciculul este deviată de o prismă nu este la fel de puternic ca violet. Din acest motiv, și există un spectru de culoare vizibil.

Newton a împărțit lumina de șapte culori: roșu, portocaliu, galben, verde, albastru, indigo și violet. Numărul șapte, el a ales din convingerea (derivat din vechii sofiști grecești), că există o legătură între culorile, notele muzicale, obiecte de sistem solar și zilele săptămânii. Ochiul uman este relativ puțin receptiv la frecvențele de indigo, astfel încât unii oameni nu se pot distinge de la o culoare albastru sau violet. Deci, după ce de multe ori a lui Newton a cerut să ia în considerare culoarea indigo nu este independentă, ci doar un indiciu de violet sau albastru (cu toate acestea, este încă inclusă în intervalul în tradiția occidentală). În tradiția rusă a indigo corespunde culorii albastre.

Goethe, spre deosebire de Newton a considerat că spectrul are loc după aplicarea diferitelor părți ale lumii. Urmărind fasciculele largi de lumină, el a constatat că, atunci când trece prin prisma, apar margini roșu, galben și albastru, între care lumina rămâne albă pe marginile fasciculului, iar spectrul apare în cazul în care aduce aceste margini suficient de apropiate unele de altele.

In secolul XIX, după descoperirea radiațiilor ultraviolete și infraroșii, o înțelegere a spectrului vizibil este mai precisă.

La începutul secolului al XIX-lea Tomas Yung și Hermann von Helmholtz a investigat, de asemenea, relația dintre spectrul luminii vizibile și o viziune de culoare. Teoria lor de culoare viziune presupune în mod corect că, pentru determinarea culorii ochilor folosind trei tipuri diferite de receptori.

Spectrele sunt împărțite în:

1. Spectrele de emisie

2. Spectrele de absorbție

· Continuous (continuu) gama produc corpuri care sunt în stare solidă și gaze foarte comprimat încălzite la temperaturi ridicate. Natura spectrului datorită interacțiunii puternice între atomii individuali și molekul.Primer: lumina de la soare, lumânări, becuri cu incandescență; plasma de temperatură ridicată

· Spectrele de linie dau tuturor substanțelor din atomic gazos (dar fără molecular) stare (vapori de material fosforescență într-o flacără a unui gaz cu descărcare sau strălucire). În acest caz, atomii greu interacționează între ele și strict izolate atomii emit anumite lungimi de undă caracteristice pentru fiecare element chimic. Prin creșterea densității liniilor spectrale atomice individuale de gaz se extind și la comprimarea puternică a gazului atunci când interacțiunea atomilor devine semnificativ, aceste linii se suprapun reciproc, formând un spectru continuu. Exemple de radiații: lasere, surse cu ridicata cu Led

· Spectrele Striped dau gazele, moleculele sunt slab cuplate unul cu celălalt. Spectrul este format din benzi individuale, separate prin golurile întunecate. Fiecare bandă este un set de un mare număr de linii foarte strâns distanțate, cauzate de interacțiunea dintre atomii din moleculă. Exemplu: glow vapori de iod

articole similare