Кванттық оптика негіздері


Жылулық сәуле шығару. Денені қатты қыздырған кезде дене жарқырайды. Деннің жарқырауы оның қызғанын көрсетеді, бұл құбылысты жылулық сәуле шығару деп атайды. Жылулық сәуле шығару табиғатта ең көп тараған құбылыс, ол кез-келген дененің атомдары мен молекулаларының жылулық қозғалысы кезінде өзінен энергия бөлуі, бұл температурасы нөлден жоғары кез-келген дене үшін орындалады. Жылулық сәуле шығару – жылулық энергия әсерінен денелердің электромагниттік сәуле шығаруы. Жылулық сәуле шығару кезінде тұтас спектр пайда болады, спектрдің максимумы температураға байланысты. Температура жоғары болғанда, қысқа электромагниттік толқындар сәуле шығарады (ультрафиолетовые), температура төмен болғанда ұзын электромагниттік толқындар сәуле шығарады (инфракрасные).

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 4 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге




Кванттық оптика негіздері

Жылулық сәуле шығару. Денені қатты қыздырған кезде дене жарқырайды.
Деннің жарқырауы оның қызғанын көрсетеді, бұл құбылысты жылулық сәуле
шығару деп атайды. Жылулық сәуле шығару табиғатта ең көп тараған құбылыс,
ол кез-келген дененің атомдары мен молекулаларының жылулық қозғалысы
кезінде өзінен энергия бөлуі, бұл температурасы нөлден жоғары кез-келген
дене үшін орындалады. Жылулық сәуле шығару – жылулық энергия әсерінен
денелердің электромагниттік сәуле шығаруы. Жылулық сәуле шығару кезінде
тұтас спектр пайда болады, спектрдің максимумы температураға байланысты.
Температура жоғары болғанда, қысқа электромагниттік толқындар сәуле
шығарады (ультрафиолетовые), температура төмен болғанда ұзын
электромагниттік толқындар сәуле шығарады (инфракрасные).
Жоғарыда айтып кететін, жарықтың сәуле шығару құбылысы – заттың
құрамындағы зарядты бөлшектердің тербелісі нәтижесінде пайда болатын
құбылыс. Жылулық сәуле шығару құбылысының сәуле шығару процесінің басқа
түрлерінен басты айырмашылығы – зат пен оның шығаратын сәуле арасындағы
энергия үлесі осы процестің өне бойында өзгермейтін тұрақты шама күйінде
қалады. Сондықтан да денелер арасындағы жылу берудің бір түрі болып
табылатын жылулық сәуле шығару тепе-теңдік сипатта өтетін процесс. Бұл
құбылыс ден
енің сәуле шығарғыштың қабілеті және сәуле жұтқыштың қабілеті
делінетін шамалармен сипатталады. Дененің сәуле шығаруының қабілеті
-мен белгіленеді.
(1.1)
яғни дененің сәуле шығарғыштың қабілеті деп, бірлік ауданнан бірлік уақыт
ішінде шығарылатын сәулелік энергия мөлшерін айтармыз, ол - өлшенеді.
Сәуле шығарғышты толқын ұзындығының функциясы да бола алады:

Себебі, ; ;
Мұндағы “-” бір өлшем өскенде екіншісінің кемитінін көрсетеді, мысалы:
өскен сайын кемиді, немесе керісінше. Сондықтан біз әрі қарай “-
” елемейміз.
Сондықтан (1.2)
осы формуланың көмегімен -дан -ға көше аламыз, немесе
керісінше.
Бұл тек жиіліктің , интервалында, яғни сәуле шығаруды спектрдің
әрбір бөлік үшін білгесін, оны барлық жиілік үшін интегралдаймыз:
(1.3)
Түскен жарықты дененің жұту қабілетін сипаттайтын шаманы дененің сәуле
жұтқыштың қабілеті деп аталады. Оны әрпімен белгілейміз. Дененің
сәуле жұтқыштың қабілеті деп дененің жұтқан энергиясының оған берілген
энергиясына қатынасын айтамыз:
, (1.4)
өлшемсіз шама.
да - дененің табиғатына байланысты, Т-термодинамикалық
температураға және әр түрлі жиілікке байланысты. Жиілік өте жіңішке
интервалда жатады.
Егер дене өзіне түскен кез-келген температура жұтты және кез-келген
ұзындықтағы жарықты түгел жұтатын болса, ондай денені абсолют қара дене деп
атайды. Абсолют қара дене үшін
Шындығында толқын ұзындығына қарап талғамай сәуле ағынын түгел жұтатын
дене, табиғатта кездеспейді. Абсолютті қара денеге біршама жақын келетін
нақты дене – қара күйе (сана), черный бархат, - жарық ағынының көрінетін
бөлігін түгелдей дерлік 99 % өз бойына сіңіріп алғанмен, инфрақызыл сәулені
нашар сіңіреді.

Абсолют қара дене модулі ретінде сыртқы беті сәуле ағынын өткізбейтін, ал
ішкі қабырғасы өзіне түскен сәуленің басым көпшілігін сіңіретін кішкене
тесігі бар қуыс дене алынды. Тесік арқылы қуыс денеге енген сәуле оның
ішкі бетінен сан рет шағылып, түгел дерлік дене ішінде қалып қояды. Соңғы
рет шағылып сыртқа шыққан сәуле энергиясының тым аз болатындығы сонша, оны
іс жүзінде елемесе болады. Мысалы, терезелер.
Абсолют қара дене (құбылысы) ұғымымен қатар сұр дене ұғымы
қолданылады. Жарық жұтуы барлық жиілік үшін бірдей, тек температураға ,
дененің бетіне, материалына байланысты.
Кирхгофф заңы: тұйық жүйелердегі денелердің сәуле шығару және жұту
қабілеттерін зерттей келіп неміс физигі Кирхгофф 1859 жылы мынандай заң
ашты: денелердің сәуле шығарғыштың қабілетінің сәуле жұтқыштың қабілетіне
қатынасы денелердің табиғатына байланыссыз, сол температурадағы және
жиіліктегі барлық денелердің универсалды функциясы деп ... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Жарықталған оптика
Геометриялық оптика
Сәуленің кванттық табиғаты
Кванттық механика
Кванттық механика, толқындық механика
Кванттық теория
Кванттық теорияның шығуы
Кванттық химиялық зерттеу әдістері
Кванттық механика туралы
Кванттық химияның даму тарихы. кванттық химиядағы есептеу әдістері. нанотехнология
Пәндер

Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор №1 болып табылады.

Байланыс

Qazaqstan
Phone: 777 614 50 20
WhatsApp: 777 614 50 20
Email: info@stud.kz
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь