Физика. Часть 4. Атомная физика. Терлецкий И.А - 6 стр.

UptoLike

6
Основы атомной физики
Данный раздел предполагает краткое изложение вопросов теоретического
курса, которые необходимы для решения задач, приведенных в конце
настоящего пособия.
1. Квантовая физика
Возникновение в семнадцатом веке механики Ньютона ознаменовало
появление физики как науки. Ньютон создал физическую картину, в которой
движение тел подчиняется законам механики. Долгое время считалось, что
механика Ньютона может дать теоретическое объяснение любых явлений.
Однако постепенно выявлялись границы применимости классической
механики. Прежде всего, в рамки классической механики не укладывались
электрические и магнитные явления. Изучение этих явлений привело к
созданию классической теории электромагнетизма электродинамики. Дж.
Максвеллу удалось объединить все знания в этой области, создав систему
уравнений. Из электромагнитной теории Максвелла следовал важный вывод:
что свет представляет собой электромагнитную волну. В рамках данной теории
удалось объяснить в общих чертах все явления, связанные с распространением
света. Но со временем электромагнитная теория света достигла границ, за
которыми она становится неприменимой. Серьезным поражением явилась по-
пытка применения классической теории к проблеме теплового излучения.
Именно при изучении законов теплового излучения произошел переход от
классической физики к квантовой физики.
Тепловое излучение
Хорошо известно, что все твердые тела, нагретые до высокой
температуры, накаляются и начинают испускать видимый свет. Излучение
представляет собой электромагнитные волны различных частот. Измерения
показывают, что излучение происходит и при более низких температурах. По
мере понижения температуры уменьшается интенсивность излучения и
меняется распределение излученной энергии по частотам. При температуре
порядка 800 ˚ С тела излучают энергию в основном в виде красных и
инфракрасных лучей, невидимых глазом. Излучение, испускаемое нагретыми
телами, называется тепловым.
Каждое тело одновременно не только испускает, но и поглощает тепловое
излучение. Опытным путем установлено, что чем больше энергии тело
излучает при некоторой температуре, тем больше оно поглощает падающую на
него энергию, излученную другими телами при той же температуре.
Для количественной оценки теплового излучения вводят следующие
характеристики.
Поток энергии Φ ( мощность излучения) – количество энергии,
излучаемое в единицу времени со всей поверхности тела.
                       Основы атомной физики

    Данный раздел предполагает краткое изложение вопросов теоретического
курса, которые необходимы для решения задач, приведенных в конце
настоящего пособия.

                         1. Квантовая физика

     Возникновение в семнадцатом веке механики Ньютона ознаменовало
появление физики как науки. Ньютон создал физическую картину, в которой
движение тел подчиняется законам механики. Долгое время считалось, что
механика Ньютона может дать теоретическое объяснение любых явлений.
Однако постепенно выявлялись границы применимости классической
механики. Прежде всего, в рамки классической механики не укладывались
электрические и магнитные явления. Изучение этих явлений привело к
созданию классической теории электромагнетизма – электродинамики. Дж.
Максвеллу удалось объединить все знания в этой области, создав систему
уравнений. Из электромагнитной теории Максвелла следовал важный вывод:
что свет представляет собой электромагнитную волну. В рамках данной теории
удалось объяснить в общих чертах все явления, связанные с распространением
света. Но со временем электромагнитная теория света достигла границ, за
которыми она становится неприменимой. Серьезным поражением явилась по-
пытка применения классической теории к проблеме теплового излучения.
Именно при изучении законов теплового излучения произошел переход от
классической физики к квантовой физики.

     Тепловое излучение
     Хорошо известно, что все твердые тела, нагретые до высокой
температуры, накаляются и начинают испускать видимый свет. Излучение
представляет собой электромагнитные волны различных частот. Измерения
показывают, что излучение происходит и при более низких температурах. По
мере понижения температуры уменьшается интенсивность излучения и
меняется распределение излученной энергии по частотам. При температуре
порядка 800 ˚ С тела излучают энергию в основном в виде красных и
инфракрасных лучей, невидимых глазом. Излучение, испускаемое нагретыми
телами, называется тепловым.
     Каждое тело одновременно не только испускает, но и поглощает тепловое
излучение. Опытным путем установлено, что чем больше энергии тело
излучает при некоторой температуре, тем больше оно поглощает падающую на
него энергию, излученную другими телами при той же температуре.
     Для количественной оценки теплового излучения вводят следующие
характеристики.
     Поток энергии Φ ( мощность излучения) –           количество энергии,
излучаемое в единицу времени со всей поверхности тела.
                                    6