Концепции современного естествознания. Физика для гуманитариев. Котликов Е.Н. - 115 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

115
íàêîïëåííûìè ê òîìó âðåìåíè ýêñïåðèìåíòàëüíûìè ôàêòàìè. Îñòà-
íîâèìñÿ íà ðàáîòàõ â îáëàñòè êâàíòîâîé îïòèêè è ñòðîåíèÿ àòîìà.
Ðàññìîòðèì ÿâëåíèÿ, êîòîðûå íå ìîãëè áûòü îáúÿñíåíû â ðàìêàõ
êëàññè÷åñêîé ôèçèêè.
Ñíà÷àëà ðàññìîòðèì ýêñïåðèìåíòû ïî èçëó÷åíèþ è ïîãëîùåíèþ
ñâåòà.  ðàìêàõ êëàññè÷åñêîé ôèçèêè è ýëåêòðîäèíàìèêè Ìàêñâåë-
ëà èçëó÷àòü ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû ìîãëè ëèøü çàðÿæåííûå ÷àñ-
òèöû (íàïðèìåð ýëåêòðîíû), äâèæóùèåñÿ ñ óñêîðåíèåì. Åñëè óñêî-
ðåíèå çàðÿæåííîé ÷àñòèöû èçìåíÿåòñÿ ïî ãàðìîíè÷åñêîìó çàêîíó ñ
÷àñòîòîé w (ñì. ôîðìóëó (16.3)), òî èçëó÷àòü òàêàÿ ÷àñòèöà áóäåò
íà òîé æå ÷àñòîòå w, ò. å. â åå ñïåêòðå áóäåò ïðèñóòñòâîâàòü ëèøü
îäíà äëèíà âîëíû (èëè ÷àñòîòà). Òàêèå ñïåêòðû íàçûâàþòñÿ ëèíåé-
÷àòûìè. Åñëè æå óñêîðåíèå ÷àñòèöû èçìåíÿåòñÿ ïî ëþáîìó çàêîíó,
îòëè÷íîìó îò (16.3), èëè íå ìåíÿåòñÿ âîâñå, òî ñïåêòðû èçëó÷åíèÿ
òàêèõ ÷àñòèö áóäóò ñïëîøíûìè èëè íåïðåðûâíûìè, ò. å. â íèõ
áóäóò ïðèñóòñòâîâàòü âîëíû ñî âñåìè äëèíàìè (èëè ÷àñòîòàìè) â
íåêîòîðîì äèàïàçîíå.
Íà ðèñ. 18.1 ïîêàçàíû ýêñïåðèìåíòàëüíî íàáëþäàåìûå ñïåêòðû
èçëó÷åíèÿ íàãðåòîãî òâåðäîãî òåëà (êðèâàÿ à) è ðàçðåæåííîãî ãàçà
(ëèíèè á). Íà ýòîì ðèñóíêå ïî ãîðèçîíòàëè îòëîæåíû äëèíû âîëí λ,
íà êîòîðûõ èçëó÷àåòñÿ ñâåò, à ïî âåðòèêàëè – îòíîñèòåëüíûå èí-
òåíñèâíîñòè èçëó÷åíèÿ I â óñëîâíûõ åäèíèöàõ. Åñëè ñïåêòð èçëó÷å-
íèÿ íàãðåòîãî òåëà íà ïåðâûé âçãëÿä íå ïðîòèâîðå÷èò êëàññè÷åñêîé
òåîðèè èçëó÷åíèÿ, òî ñïåêòð èçëó÷åíèÿ ðàçðåæåííûõ ãàçîâ íå ìî-
æåò áûòü îáúÿñíåí ñ ïîçèöèé êëàññè÷åñêîé ýëåêòðîäèíàìèêè.
Èññëåäîâàíèå ñïåêòðà èçëó÷åíèÿ âîäîðîäà ïîêàçàëî, ÷òî äëèíû
âîëí èçëó÷åíèÿ λ ïîä÷èíÿþòñÿ ïðîñòîé çàêîíîìåðíîñòè

=−


λ

22
12
111
,
R
nn
(18.1)
I
B
λ
á
á
a
á
á
á
Ðèñ. 18.1