Что называют линзой?




Скачать 173.93 Kb.
НазваниеЧто называют линзой?
страница2/2
Дата публикации09.03.2013
Размер173.93 Kb.
ТипВопрос
skachate.ru > Журналистика > Вопрос
1   2
^

Физический смысл


Давление электромагнитного излучения является следствием того, что оно, как и любой материальный объект, обладающийэнергией E и движущийся со скоростью v, также обладает импульсом p = Ev/c². А поскольку для электромагнитного излученияv = c, то p = E/c.

В электродинамике давление электромагнитного излучения описывается тензором энергии-импульса электромагнитного поля.
^

5. Волны де Бройля


Физика атомовмолекул и их коллективов, в частности кристаллов, а также атомных ядер и элементарных частиц изучается в квантовой механике. Квантовые эффекты являются существенными, если характерное значение действия (произведение характерной энергии на характерное время или характерного импульса на характерное расстояние) становится сравнимым с \hbar(постоянная Планка). Если частицы движутся со скоростями много меньше, чем скорость света в вакууме c, то применяется нерелятивистская квантовая механика; при скоростях близких к c — релятивистская квантовая механика.

В основе квантовой механики лежат представления Планка о дискретном характере изменения энергии атомов, Эйнштейна офотонах, данные о квантованности некоторых физических величин (например, импульса и энергии), характеризующих в определенных условиях состояния частиц микромира.

Де Бройль выдвинул идею о том, что волновой характер распространения, установленный для фотонов, имеет универсальный характер. Он должен проявляться для любых частиц, обладающих импульсом p. Все частицы, имеющие конечный импульс p, обладают волновыми свойствами, в частности, подвержены интерференции и дифракции.

Формула де Бройля устанавливает зависимость длины волны \lambda, связанной с движущейся частицей вещества, от импульса pчастицы:

\lambda=\frac{h}{p}=\frac{h}{mv},

где m — масса частицы, v — ее скорость, h — постоянная Планка. Волны, о которых идет речь, называются волнами де Бройля.

Другой вид формулы де Бройля:

\mathbf{p}=\frac{h}{2\pi}\mathbf{k}=\hbar\mathbf{k},

где \mathbf{k}=\frac{2\pi}{\lambda}\mathbf{n} — волновой вектор, модуль которого k=\frac{2\pi}{\lambda} — волновое число — есть число длин волн, укладывающихся на 2\pi единицах длины, \mathbf{n} — единичный вектор в направлении распространения волны, \hbar=\frac{h}{2\pi}=1{,}05\cdot 10^{-34} Дж·с.

Длина волны де Бройля для нерелятивистской частицы с массой m, имеющей кинетическую энергию w_k

\lambda=\frac{h}{\sqrt{2mw_k}}.

В частности, для электрона, ускоряющегося в электрическом поле с разностью потенциалов \delta\varphi вольт

\lambda=\frac{12{,}25}{\sqrt{\delta\varphi}}\;\overset{\circ}{\mathrm{a}}.

Формула де Бройля экспериментально подтверждается опытами по рассеянию электронов и других частиц на кристаллах и по прохождению частиц сквозь вещества. Признаком волнового процесса во всех таких опытах является дифракционная картина распределения электронов (или других частиц) в приемниках частиц.

Волновые свойства не проявляются у макроскопических тел. Длины волн де Бройля для таких тел настолько малы, что обнаружение волновых свойств оказывается невозможным. Впрочем, наблюдать квантовые эффекты можно и в макроскопическом масштабе, особенно ярким примером этому служат сверхпроводимость и сверхтекучесть.

Фазовая скорость волн де Бройля свободной частицы

v_f=\frac{\omega}{k}=\frac{e}{p}=\frac{mc^2}{mv}=\frac{c^2}{v}\simeq\frac{c^2}{h}m\lambda=\frac{c^2p^2}{2wh}\lambda,

где \omega=2\pi\nu — циклическая частота, w — кинетическая энергия свободной частицы, e — полная (релятивистская) энергия частицы, p=\frac{mv}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}} — импульс частицы, mv — её масса и скорость соответственно, \lambda — длина дебройлевской волны. Последние соотношения — нерелятивистское приближение. Зависимость фазовой скорости дебройлевских волн от длины волны указывает на то, что эти волны испытывают дисперсиюФазовая скорость v_f волны де Бройля хотя и больше скорости света, но относится к числу величин, принципиально неспособных переносить информацию (является чисто математическим объектом).

Групповая скорость волны де Бройля u равна скорости частицы v:

u=\frac{d\omega}{dk}=\frac{de}{dp}=v.

Связь между энергией частицы e и частотой \nu волны де Бройля

e=h\nu=\hbar\omega,

Волны де Бройля имеют специфическую природу, не имеющую аналогии среди волн, изучаемых в классической физике: квадрат модуля амплитуды волны де Бройля в данной точке является мерой вероятности того, что частица обнаруживается в этой точке. Дифракционные картины, которые наблюдаются в опытах, являются проявлением статистической закономерности, согласно которой частицы попадают в определенные места в приёмниках — туда, где интенсивность волны де Бройляоказывается наибольшей. Частицы не обнаруживаются в тех местах, где, согласно статистической интерпретации, квадрат модуля амплитуды «волны вероятности» обращается в нуль.

6. Предельный угол полного отражения для пучка света на границе кристалла каменной соли с воздухом равен 40,5 °. Определить угол Брюстера при падении света из воздуха на поверхность этого кристалла.

Дано:

ε1 = 40,5 °

Найти:

εв - ?

Решение:

Sin ε1 = 1 / n,

n = 1 / Sin ε1,

tg εв = n = 1 / Sin ε1,

εв = arctg (1 / Sin ε1) ≈ 50 °.
1   2

Похожие:

Что называют линзой? iconСовременная гуманитарная академия
...
Что называют линзой? iconМасиендранатх является великим святым. Почему же с ним произошло такое, что он впал в иллюзию?
Которую изменить нельзя и та, которую можно изменить, если приложить достаточные усилия. Та, которую нельзя изменить, ее называют...
Что называют линзой? iconКак приготовить ржаной ферментированный солод дома
Кроме того он используется и при приготовлении кваса и некоторых сортов пива. Чаще всего его называют красный солод. А называют его...
Что называют линзой? iconЧто такое клетки сд4?
Клетки т-4, или клетки сд4+, называют клетками-«помощниками». Они первыми атакуют инфекции. Клетки т-8 (СД8+) – подавляющие клетки,...
Что называют линзой? iconРеферат Интернет: история и наши дни
Часто их называют как «Всемирная сеть» и «Глобальная сеть». А ещё его называют «Инет». В наши дни Интернет называют как Всемирная...
Что называют линзой? iconРеферат Интернет: история и наши дни
Часто их называют как «Всемирная сеть» и «Глобальная сеть». А ещё его называют «Инет». В наши дни Интернет называют как Всемирная...
Что называют линзой? iconЧто значит быть молодым?
Пусть некоторые говорят, что это не гламурно. Ну и что?! Но многие думают иначе. Таких людей называют соль земли, потому что именно...
Что называют линзой? iconСвами Вишнудэвананда Гири
Тогда наступает то, что называют сатсанг. Сейчас мы попросим Бабаджи провести такой сатсанг. Поскольку наставления святых – это самое...
Что называют линзой? iconЧто такое Общественная журналистика
В россии любую журналистику, которая вещает о социальных проблемах, так и называют – «социальная». Но…
Что называют линзой? iconУрокъ тема: человек и управляющие силы
Таблица соотношений Управляющей силы и Человека: нумерация снизу вверх! Управляющая сила это Инстинкты. Поэтому человека называют...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
skachate.ru
Главная страница