Курс лекций по истории искусства

Физика лекции и примеры решения задач

З а д а ч а 2.10 

На систему, состоящих из двух поляроидов, у которых угол между оптическими осями составляет , падает естественный свет. Во сколько раз уменьшится интенсивность светового пучка? Потери света в каждом поляроиде составляют 10%. Потерями на отражении света пренебречь.

Р е ш е н и е

На поляризатор падает пучок света интенсивностью , при этом обыкновенный луч поглощается полностью, а из необыкновенного поглощается 10%. Следовательно, интенсивность поляризованного света, вышедшего из поляроида:

.

По закону Малюса через через анализатор пойдёт свет интенсивностью

.

Кроме того, 10% поглотиться, следовательно:

Ослабление света Z равно

раз

3. Т е п л о в о е и з л у ч е н и е и ф о т о э ф ф е к т

Контрольные вопросы

В чем основное отличие теплового излучения от других видов излучений: фотолюминесценции, хемилюминесценции и др.?

Что такое излучательность (интегральная излучательная способность ), в каких единицах она измеряется?

Что такое спектральная плотность излучательности (спектральная излучательная способность ), в каких единицах она измеряется?

Что характеризует спектральная поглощательная способность?

Сформулируйте и запишите закон Кирхгофа.

В чём физический смысл универсальной функции Кирхгофа?

Сформулируйте экспериментальные законы абсолютно чёрного тела и запишите их математические выражения.

Два одинаковых тела имеют одну и ту же температуру, но одно из них находится в окружении более холодных тел, чем другое. Будут ли равны при этих условиях мощности излучения тел?

Объясните последовательность изменение цвета металла при его нагревании.

В чём состоит явление фотоэффекта?

Сформулируйте законы внешнего фотоэффекта и объясните их с позиции квантовой теории света.

Запишите уравнение Энштейна и объясните величины, входящие в него.

Что такое красная граница фотоэффекта?

Что такое задерживающий потенциал?

От чего зависит масса фотона?

Методические рекомендации

Приступая к решению задач по теме “Тепловое излучение” необходимо повторить основные характеристики теплового излучения и экспериментальные законы излучения абсолютно чёрного тела.

Спектральную плотность излучательности тела, определяемую по формуле

 (3.1)

где  - излучательность тела , характеризуют также величиной

 показывающей распределение энергии излучения по длинам  волн и выражаемой формулой 

  , (3.2)

где  - излучательность приходящаяся на интервал длин волн  до . Между величинами  и  существует связь

 (3.3)

Закон Стефана-Больцмана для нечёрного тела имеет вид:

 σ , (3.4)

где  - излучательность нечёрного тела,

  - излучательность абсолютно чёрного тела при температуре T.

 - коэффициент излучения (коэффициент черноты), показывающий, какую часть составляет излучательность данного тела от излучательности абсолютно чёрного тела при той же температуре.

Иногда при решении задач коэффициент излучения в формуле (4) необоснованно заменяют коэффициентом поглощения  показывающий, какая часть энергии, излученной абсолютно чёрным телом, падающим на поверхность данного тела , поглощается им

 (3.5)

Но при этом не указывают, о каком именно нечёрном теле идёт речь. Необходимо понимать, что равенство коэффициентов  и  имеет место лишь для “серого” тела, у которого монохроматический коэффициент поглощения  одинаков для всех частот:

 (3.6)

Решая задачи по теме “фотоэффект”, необходимо учитывать, что формулой Эйнштейна, записанной в виде

, (3.7)

где  - энергия фотона,  -его частота, A – работа выхода электрона из металла,  - максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона, можно пользоваться только в случае, если фотоэффект вызван фотоном, имеющим энергию , (где  МэВ – энергия покоя электрона). Если же фотоэффект вызван фотоном , обладающим большей энергией, чем , то электрон следует считать релятивистской частицей и тогда и тогда пользоваться уравнением Эйнштейна в другой форме:

, (3.8)

где - скорость электрона, c – скорость света в вакууме.


Примеры решения задач по различным разделам физики