Ang hanay ng mga frequency ng electromagnetic waves na naroroon sa radiation ng anumang katawan ay tinatawag spectrum ng paglabas.

Spectra ay solid, pinasiyahan at may guhit.

Patuloy na Spectra ibigay ang lahat ng mga sangkap na nasa solid o likidong estado. Ang tuluy-tuloy na spectrum ay naglalaman ng mga alon ng lahat ng mga frequency ng nakikitang liwanag at samakatuwid ay mukhang isang may kulay na banda na may maayos na paglipat mula sa isang kulay patungo sa isa pa sa ganitong pagkakasunud-sunod: pula, orange, dilaw, berde, asul, indigo at violet ("Gusto ng bawat mangangaso na alam kung saan nakaupo ang pheasant" ).

Line Spectra ibigay ang lahat ng mga sangkap sa gaseous atomic state. Ang mga nakahiwalay na atomo ng lahat ng mga sangkap ay nagpapalabas ng mga hanay ng mga alon ng medyo tiyak na mga frequency na kakaiba lamang sa kanila. Dahil ang bawat tao ay may sariling mga personal na fingerprint, kaya ang atom ng isang naibigay na sangkap ay may sariling spectrum, katangian lamang para dito. Ang line emission spectra ay mukhang may kulay na mga linya na pinaghihiwalay ng mga puwang. Ang likas na katangian ng line spectra ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga atomo ng isang partikular na substansiya ay mayroon lamang ng kanilang sariling mga nakatigil na estado na may kanilang sariling katangian ng enerhiya, at, dahil dito, ang kanilang sariling hanay ng mga pares ng mga antas ng enerhiya na maaaring baguhin ng isang atom, i.e. isang ang electron sa isang atom ay maaari lamang ilipat mula sa isang partikular na orbit patungo sa iba, mahusay na tinukoy na mga orbit para sa isang partikular na kemikal.

May guhit na Spectra ay nilikha ng mga molekula na hindi nakagapos o mahinang nakagapos sa isa't isa. Ang mga striped spectra ay parang line spectra, tanging sa halip na mga indibidwal na linya, hiwalay na serye ng mga linya ang sinusunod, na itinuturing bilang hiwalay na mga banda na pinaghihiwalay ng madilim na mga puwang.

Ito ay katangian na kung anong spectrum ang ibinubuga ng mga atomo na ito, ang parehong ay hinihigop, i.e. ang emission spectra sa mga tuntunin ng set ng emitted frequency ay tumutugma sa absorption spectra. Dahil ang mga atomo ng iba't ibang mga sangkap ay tumutugma sa spectra na kakaiba lamang sa kanila, mayroong isang paraan upang matukoy ang kemikal na komposisyon ng isang sangkap sa pamamagitan ng pag-aaral ng spectra nito. Ang pamamaraang ito ay tinatawag na parang multo na pagsusuri. Ginagamit ang spectral analysis upang matukoy ang kemikal na komposisyon ng mga mineral ores sa panahon ng pagmimina, upang matukoy ang kemikal na komposisyon ng mga planetary atmosphere; ay ang pangunahing paraan para sa pagsubaybay sa komposisyon ng isang sangkap sa metalurhiya at mechanical engineering.

Ang apoy ay naglalabas ng liwanag. Ang salamin ay sumisipsip ng mga sinag ng ultraviolet. Mga karaniwang parirala, pamilyar na mga konsepto. Gayunpaman, dito ang mga terminong "radiate", "absorb" ay naglalarawan lamang sa panlabas, madaling pagmamasid, ang pisika ng mga prosesong ito ay direktang nauugnay sa istraktura ng mga atomo at mga molekula ng bagay.

Ang atom ay isang quantum system, ang panloob na enerhiya nito ay karaniwang enerhiya ng pakikipag-ugnayan ng mga electron sa nucleus; Ang enerhiya na ito, ayon sa mga batas ng quantum, ay maaari lamang magkaroon ng mga halaga na medyo tiyak para sa quantum at estado ng mga atomo. Kaya, ang enerhiya ng isang atom ay hindi maaaring patuloy na magbago, ngunit lamang sa mga jumps - sa mga bahagi na katumbas ng pagkakaiba ng alinman sa dalawang pinahihintulutang halaga ng enerhiya.

Ang isang quantum system (atom, molekula), na tumatanggap ng isang bahagi ng enerhiya mula sa labas, ay nasasabik, i.e. gumagalaw mula sa isang antas ng enerhiya patungo sa isa pang mas mataas. Ang sistema ay hindi maaaring manatili sa isang nasasabik na estado para sa isang arbitraryong mahabang panahon; sa ilang mga punto, ang isang kusang (kusang) reverse transition ay nangyayari sa paglabas ng parehong enerhiya. Quantum transition ay maaaring radiative at non-radiative. Sa unang kaso, ang enerhiya ay hinihigop o ibinubuga sa anyo ng isang bahagi ng electromagnetic radiation, ang dalas nito ay mahigpit na tinutukoy ng pagkakaiba ng enerhiya sa pagitan ng mga antas kung saan nangyayari ang paglipat. Sa kaso ng nonradiative transition, ang system ay tumatanggap o nagbibigay ng enerhiya kapag nakikipag-ugnayan sa ibang mga system (atoms, molecules, electron). Ang pagkakaroon ng dalawang uri ng transition na ito ay ipinaliwanag ng optoacoustic Beinger effect.

Kapag ang isang gas sa isang saradong volume ay na-irradiated, na binago ng isang flux ng infrared radiation, ang mga pulsation ng presyon ay nangyayari sa gas (tungkol sa epekto ng ptico-acoustic). Ang mekanismo nito ay medyo simple; Ang pagsipsip ng infrared radiation ay nangyayari sa paggulo ng mga molekula ng gas, habang ang reverse transition ay nangyayari nang hindi sinasadya, i.e. ang enerhiya ng paggulo ng mga molekula ay na-convert sa kanilang kinetic energy, na nagiging sanhi ng pagbabago sa presyon.

Ang mga quantitative na katangian ng epekto ay napaka-sensitibo sa komposisyon ng pinaghalong gas. Ang paggamit ng optical-acoustic effect para sa pagsusuri ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging simple at pagiging maaasahan, mataas na selectivity at isang malawak na hanay ng mga konsentrasyon ng bahagi.

Ang opto-acoustic indicator ay isang non-selective radiant energy receiver na idinisenyo para sa pagsusuri ng gas. Ang modulated radiant flux sa pamamagitan ng fluorite window ay pumapasok sa silid na may gas na pinag-aaralan. Sa ilalim ng pagkilos ng daloy, nagbabago ang presyon ng gas sa lamad ng mikropono, bilang isang resulta kung saan lumilitaw ang mga de-koryenteng signal sa circuit ng mikropono, depende sa komposisyon ng gas.

Ang optoacoustic effect ay ginagamit upang sukatin ang buhay ng paggulo ng mga molekula, sa isang bilang ng mga gawa sa pagpapasiya ng halumigmig at radiation flux. Tandaan na ang optical-acoustic effect ay posible rin sa mga likido at solid.

Ang mga atomo ng bawat sangkap ay may sariling istraktura ng antas ng enerhiya na likas lamang sa kanila, at, dahil dito, ang istraktura ng mga paglipat ng salpok na maaaring mairehistro ng mga optical na pamamaraan (halimbawa, photographically). Ang sitwasyong ito ay sumasailalim sa spectral analysis. Dahil ang mga molekula ay puro quantum system din, ang bawat sangkap (isang koleksyon ng mga atomo o molekula) ay naglalabas at sumisipsip lamang ng quanta ng ilang mga enerhiya o electromagnetic radiation ng ilang mga wavelength). Ang intensity ng ilang spectral na linya ay proporsyonal sa bilang ng mga atomo (molekula) na naglalabas (o sumisipsip) ng liwanag. Ang ratio na ito ay bumubuo ng batayan ng quantitative spectral analysis.

Halimbawa ng aplikasyon ng spectral analysis:

Ang konsentrasyon ng mga kilalang gas sa pinaghalong ay sinusukat sa pamamagitan ng paghahatid ng radiation mula sa isang laser source na may isang tiyak na haba ng daluyong. Ang bawat isa sa mga gas na nakapaloob sa pinaghalong, ang konsentrasyon ng kung saan ay kilala, ay preliminarily irradiated na may monochromatic radiation na may iba't ibang mga wavelength, at ang pagsipsip koepisyent ng bawat gas ay tinutukoy para sa bawat wavelength. Pagkatapos, sa mga wavelength na ito, ang pagsipsip ng pinaghalong pagsubok ay binago at, gamit ang nakuha na mga halaga ng koepisyent ng pagsipsip, ang konsentrasyon ng bawat gas sa pinaghalong ay natutukoy. Kapag sumusukat gamit ang radiation na naglalaman ng higit pang mga wavelength kaysa sa mga sangkap sa pinaghalong gas, ang pagkakaroon ng hindi kilalang mga gas ay maaaring makita.

Para sa mga atomo at molekula, ang emission spectra ay magiging linya at may guhit, ayon sa pagkakabanggit, at pareho para sa absorption spectra. Upang makakuha ng isang tuluy-tuloy na spectrum, ang pagkakaroon ng isang plasma ay kinakailangan, i.e. ionized na estado ng bagay. Sa panahon ng ionization, ang mga electron ay nasa labas ng atom o molekula, at, samakatuwid, ay maaaring magkaroon ng anumang patuloy na nagbabagong enerhiya. Kapag ang mga electron at ion na ito ay inirerekomenda, ang isang tuluy-tuloy na spectrum ay nakuha kung saan ang lahat ng mga wavelength ay naroroon.

Excitation(pagtaas ng panloob na enerhiya) o ang ionization ng mga atom ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang dahilan; sa partikular, ang enerhiya para sa mga prosesong ito ay maaaring makuha ng mga heating body. Kung mas mataas ang temperatura, mas malaki ang enerhiya ng paggulo at mas maikli at mas maiikling mga alon (quanta na may mas mataas na enerhiya) na ibinubuga ng pinainit na katawan. Samakatuwid, sa unti-unting pag-init, ang infrared radiation (mahabang alon) ay unang lumilitaw, pagkatapos ay pula, kung saan ang orange, dilaw, atbp. ay idinagdag sa pagtaas ng temperatura; sa kalaunan ay nakakatanggap ng liwanag. Ang karagdagang pag-init ay humahantong sa paglitaw ng isang bahagi ng ultraviolet.

Mga halimbawa ng aplikasyon:

Ang isang aparato para sa patuloy na pagsukat ng temperatura ng isang likidong metal na paliguan ay naglalaman ng isang baras na gawa sa isang translucent na materyal na may mataas na temperatura at lumalaban sa kaagnasan. Ang baras ay dumadaan sa dingding ng tangke at sa loob ng huli ay naka-embed sa isang masa ng alkali-free oxide na may mataas na punto ng pagkatunaw, tulad ng zirconium oxide. Ang dulo ng baras, na matatagpuan sa tangke, ay nagsisilbing color pyrometer.

Radiative at non-radiative transition sa infrared. Ang mga lugar ay kadalasang ginagamit para sa mga proseso at paglamig:

Isang tool na bumubuo ng salamin na binubuo ng isang pinahiran na metal na katawan, na nailalarawan sa, para sa layunin ng pagkakumpleto at pagpapabuti ng kalidad ng mga produkto, ang patong ay ginawa sa dalawang layer, ang intermediate na layer ay gawa sa isang materyal na sumisipsip sa malapit na infrared na rehiyon , halimbawa, grapayt, at ang panlabas na layer ay gawa sa isang materyal na transparent sa ezhe. spectral na rehiyon, halimbawa batay sa transparent na polycrystalline alumina;

Isang paraan para sa pagsukat ng thermal conductivity ng solids, kabilang ang isothermal exposure sa paglamig nito sa isang pare-parehong ambient temperature at pagpaparehistro ng mga pagbabago sa temperatura, na nailalarawan sa na, upang masukat ang bahagyang transparent na mga materyales, ang sample sa yugto ng pagsipsip ay inilalagay sa isang vacuum ang espasyo at ang enerhiya na ibinubuga ng ibabaw ng sample sa spectral range ay sinusukat.mga lugar na may malakas na pagsipsip.

Ang mga radiative quantum transition ay maaaring mangyari hindi lamang kusang-loob, ngunit pinilit din sa ilalim ng pagkilos ng panlabas na radiation, ang dalas nito ay pare-pareho sa enerhiya ng paglipat na ito. Ang paglabas ng light quanta ng mga atomo at molekula ng isang sangkap sa ilalim ng pagkilos ng isang panlabas na electromagnetic field (radiation) ay tinatawag pilit o sapilitan emission.

Ang isang mahalagang pagkakaiba sa pagitan ng stimulated emission ay na ito ay isang eksaktong kopya ng pagpilit na paglabas. Ang lahat ng mga katangian ay nag-tutugma - dalas, polariseysyon, direksyon ng pagpapalaganap at yugto. Dahil dito, ang pinasiglang paglabas ay maaaring, sa ilalim ng ilang mga pangyayari, ay humantong sa pagpapalakas ng panlabas na radiation na dumaan sa sangkap, sa halip na pagsipsip nito. Samakatuwid, kung hindi man ay tinatawag na stimulated emission negatibong pagsipsip.

Para sa paglitaw ng stimulated emission, ang pagkakaroon ng mga nasasabik na atom sa sangkap ay kinakailangan, i.e. mga atom sa mas mataas na antas ng enerhiya. Karaniwan ang bahagi ng naturang mga atom ay maliit. Upang palakasin ang radiation na dumadaan dito, kinakailangan na ang bahagi ng mga nasasabik na atom ay malaki, upang ang mga antas na may mas mataas na enerhiya ay "populated" ng mga particle na mas siksik kaysa sa mas mababang antas. Ang estado ng bagay na ito ay tinatawag estado na may pagbabaligtad ng populasyon.

Pagtuklas ng mga physicist ng Sobyet na sina Fabrikant, Vudynsky at Butaeva phenomena ng amplification ng electromagnetic waves kapag ang pagdaan sa isang daluyan na may pagbabaligtad ng populasyon ay pangunahing sa pag-unlad optical quantum generators (mga laser) ang pinakamalaking imbensyon ng siglo.

Isang baras ng bagay na may artipisyal na nilikha na pagbaligtad ng populasyon, na inilagay sa pagitan ng dalawang salamin, ang isa ay translucent - ito ang schematic diagram ng pinakasimpleng laser.

Ang isang optical resonator ng dalawang salamin ay kinakailangan upang lumikha ng feedback: ang bahagi ng radiation ay bumalik sa gumaganang katawan, na nag-uudyok ng isang bagong avalanche ng mga photon. Ang laser radiation ay monochromatic at magkakaugnay dahil sa mga katangian ng stimulated radiation.

Ang mga lugar ng aplikasyon ng mga laser ay tinutukoy ng mga pangunahing katangian ng kanilang radiation, tulad ng pagkakaugnay-ugnay, monochromaticity, mataas na konsentrasyon ng enerhiya sa sinag at ang mababang pagkakaiba-iba nito. Bilang karagdagan sa mga tradisyunal na larangan ng aplikasyon ng mga laser, tulad ng pagproseso ng mga superhard at refractory na materyales, komunikasyon ng laser at loya na gamot at ang paggawa ng mataas na temperatura na plasma, ang mga bagong kagiliw-giliw na lugar ng kanilang paggamit ay nagsimulang makilala.

Ang kamakailang binuo na mga laser ng dye ay lubos na nangangako, hindi tulad ng mga maginoo, na nagpapahintulot sa maayos na pagbabago ng dalas ng radiation sa isang malawak na hanay mula sa infrared hanggang sa ultraviolet. Kaya, halimbawa, ito ay dapat na masira sa isang laser beam, o vice versa, upang lumikha ng mahigpit na tinukoy na mga bono.

Ang trabaho ay isinasagawa upang paghiwalayin ang mga isotopes gamit ang mga tunable lasers. Sa pamamagitan ng pagpapalit ng dalas ng mga laser, itinutunog nila ito sa resonance na may tiyak na quantum transition ng isa sa mga isotopes at sa gayon ay inililipat ang isotope sa isang nasasabik na estado kung saan maaari itong ma-ionize at, gamit ang mga de-koryenteng reaksyon, na hiwalay sa iba pang mga isotopes.

At narito ang isang purong mapag-imbento na paggamit ng isang laser bilang sensor ng presyon:

Isang aparato para sa pagsukat ng presyon na may dalas na output, na naglalaman ng isang nababanat na sensitibong elemento na puno ng gas at konektado sa pamamagitan ng isang separator sa sinusukat na daluyan, at isang frequency meter, na nailalarawan sa na, upang mapabuti ang katumpakan ng pagsukat, ito ay gumagamit ng isang resonator cell ng isang gas quantum generator bilang isang nababanat na sensitibong elemento.

Sa konklusyon, dapat tandaan na ang mga laser ay ang pangunahing tool sa pananaliksik sa isang bagong larangan ng pisika - nonlinear na optika, na may utang sa mismong hitsura nito sa makapangyarihang mga laser

Ginawang posible ng teorya ni Bohr na ipaliwanag ang pagkakaroon ng line spectra.

Ang spectrum ng emission (o absorption) ay isang set ng mga wave ng ilang partikular na frequency na inilalabas (o sinisipsip) ng isang atom ng isang substance.

Ang spectra ay solid, linya, at may guhit.

Ang patuloy na spectra ay naglalabas ng lahat ng mga sangkap na nasa solid o likidong estado. Ang tuluy-tuloy na spectrum ay naglalaman ng mga alon ng lahat ng mga frequency ng nakikitang liwanag at samakatuwid ay mukhang isang may kulay na banda na may maayos na paglipat mula sa isang kulay patungo sa isa pa sa ganitong pagkakasunud-sunod: pula, orange, dilaw, berde, asul at lila (bawat mangangaso ay gustong malaman kung saan ang nakaupo ang ibon).

Ang line spectra ay naglalabas ng lahat ng mga sangkap sa atomic state. Ang mga atomo ng lahat ng mga sangkap ay nagpapalabas ng mga hanay ng mga alon ng medyo tiyak na mga frequency na kakaiba lamang sa kanila. Dahil ang bawat tao ay may sariling mga personal na fingerprint, kaya ang atom ng isang naibigay na sangkap ay may sarili nitong spectrum na katangian para lamang sa kanya. Ang line emission spectra ay mukhang may kulay na mga linya na pinaghihiwalay ng mga puwang. Ang likas na katangian ng line spectra ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga atomo ng isang partikular na substansiya ay mayroon lamang ng kanilang sariling mga nakatigil na estado na may kanilang sariling katangian ng enerhiya, at, dahil dito, ang kanilang sariling hanay ng mga pares ng mga antas ng enerhiya na maaaring baguhin ng isang atom, i.e. isang ang electron sa isang atom ay maaari lamang ilipat mula sa isang partikular na orbit patungo sa iba, mahusay na tinukoy na mga orbit para sa isang partikular na kemikal.

Ang mga guhit na spectra ay inilalabas ng mga molekula. Ang mga striped spectra ay parang line spectra, tanging sa halip na mga indibidwal na linya, hiwalay na serye ng mga linya ang sinusunod, na itinuturing bilang hiwalay na mga banda. Katangian na alinmang spectrum ang ibinubuga ng mga atomo na ito ay pareho ang hinihigop, ibig sabihin, ang emission spectra ay tumutugma sa absorption spectra sa mga tuntunin ng set ng mga emitted frequency. Dahil ang mga atomo ng iba't ibang mga sangkap ay tumutugma sa spectra na kakaiba lamang sa kanila, mayroong isang paraan upang matukoy ang kemikal na komposisyon ng isang sangkap sa pamamagitan ng pag-aaral ng spectra nito. Ang pamamaraang ito ay tinatawag na spectral analysis. Ginagamit ang spectral analysis upang matukoy ang kemikal na komposisyon ng mga fossil ores sa panahon ng pagmimina, upang matukoy ang kemikal na komposisyon ng mga bituin, atmospheres, planeta; ay ang pangunahing paraan para sa pagsubaybay sa komposisyon ng isang sangkap sa metalurhiya at mechanical engineering.
№2 Gawain sa laboratoryo."Pagsukat ng EMF at panloob na paglaban ng isang kasalukuyang pinagmumulan gamit ang isang ammeter at isang voltmeter".

Ang layunin ng trabaho: upang sukatin ang EMF at panloob na paglaban ng isang kasalukuyang pinagmulan gamit ang isang ammeter at isang voltmeter.

Mga kinakailangang kagamitan: kasalukuyang pinagmulan, ammeter, voltmeter, rheostat, susi, mga wire sa pagkonekta.

Ticket 24. Photoelectric effect at mga batas nito. Einstein's equation para sa photoelectric effect at Planck's constant. Application ng photoelectric effect sa teknolohiya.

Noong 1900, ang German physicist na si Max Planck ay nag-hypothesize na ang ilaw ay ibinubuga at hinihigop sa magkahiwalay na bahagi - quanta (o mga photon). Ang enerhiya ng bawat photon ay tinutukoy ng formula E = hv, kung saan ang h ay ang pare-pareho ng Planck na katumbas ng , v ay ang dalas ng liwanag. Ipinaliwanag ng hypothesis ni Planck ang maraming phenomena: lalo na, ang phenomenon ng photoelectric effect, na natuklasan noong 1887 ng German scientist na si Heinrich Hertz at pinag-aralan ng eksperimento ng Russian scientist na si A. G. Stoletov. Ang photoelectric effect ay ang kababalaghan ng paglabas ng mga electron ng isang sangkap sa ilalim ng impluwensya ng liwanag.
Bilang resulta ng pananaliksik, tatlong batas ng photoelectric effect ang naitatag.
1. Ang lakas ng saturation current ay direktang proporsyonal sa intensity ng light radiation incident sa ibabaw ng katawan.
2. Ang maximum na kinetic energy ng photoelectrons ay tumataas nang linearly sa dalas ng liwanag at depende sa intensity nito.
3. Kung ang dalas ng liwanag ay mas mababa sa isang tiyak na minimum na dalas na tinukoy para sa isang partikular na sangkap, kung gayon ang photoelectric na epekto ay hindi mangyayari.
Ang pag-asa ng photocurrent sa boltahe ay ipinapakita sa Figure 51.

Ang teorya ng photoelectric effect ay nilikha ng German scientist na si A. Einstein noong 1905. Ang teorya ni Einstein ay batay sa konsepto ng work function ng mga electron mula sa isang metal at ang konsepto ng quantum light emission. Ayon sa teorya ni Einstein, ang photoelectric effect ay may sumusunod na paliwanag: sa pamamagitan ng pagsipsip ng quantum ng liwanag, ang isang electron ay nakakakuha ng enerhiya. Kapag umaalis sa metal, ang enerhiya ng bawat elektron ay bumababa ng isang tiyak na halaga, na tinatawag na work function (Avy). Ang work function ay ang gawaing kinakailangan upang alisin ang isang electron mula sa isang metal. Pinakamataas na Enerhiya

ang mga electron pagkatapos ng pagtakas (kung walang iba pang pagkalugi) ay may anyo: . Ang equation na ito ay tinatawag na Einstein equation.

Ang mga aparatong batay sa prinsipyo ng pagpapatakbo na kung saan ay ang kababalaghan ng photoelectric effect ay tinatawag na photocells. Ang pinakasimpleng naturang device ay isang vacuum photocell. Ang mga disadvantages ng naturang photocell ay: mababang kasalukuyang, mababang sensitivity sa long-wave radiation, kahirapan sa pagmamanupaktura, imposibilidad ng paggamit sa AC circuits. Ginagamit ito sa photometry para sa pagsukat ng maliwanag na intensity, liwanag, pag-iilaw, sa sinehan para sa pagpaparami ng tunog, sa mga phototelegraph at phototelephone, sa pamamahala ng mga proseso ng produksyon.
Mayroong mga semiconductor photocell kung saan, sa ilalim ng impluwensya ng liwanag, nagbabago ang konsentrasyon ng kasalukuyang mga carrier. Ginagamit ang mga ito sa awtomatikong kontrol ng mga de-koryenteng circuit (halimbawa, sa mga turnstile ng subway), sa mga alternating current circuit, bilang hindi nababagong kasalukuyang mga mapagkukunan sa mga relo, microcalculators, ang mga unang solar na sasakyan ay sinusuri, ginagamit ang mga ito sa mga solar na baterya sa artipisyal. Earth satellite, interplanetary at orbital automatic stations .
Ang kababalaghan ng photoelectric effect ay nauugnay sa mga proseso ng photochemical na nagaganap sa ilalim ng pagkilos ng liwanag sa mga photographic na materyales.
№2 Isang gawain upang ilapat ang batas ng konserbasyon ng momentum.

Ang isang diesel locomotive na may mass na 130 tonelada ay lumalapit sa isang nakatigil na tren na may mass na 1170 tonelada sa bilis na 2 m / s. Sa anong bilis ang tren ay kikilos pagkatapos na makabit sa isang diesel na lokomotibo?

Mga eksperimento ni Rutherford sa pagkalat ng mga particle ng alpha. Modelong nuklear ng atom.

Ito ay kilala na ang salitang "atom" sa Griyego ay nangangahulugang "hindi mahahati". Ang Ingles na physicist na si J. Thomson ay binuo (sa huling bahagi ng ika-19 na siglo) ang unang "modelo ng atom", ayon sa kung saan ang atom ay isang positibong sisingilin na globo, kung saan lumutang ang mga electron. Ang modelo na iminungkahi ni Thomson ay nangangailangan ng eksperimentong pagpapatunay, dahil ang mga phenomena ng radyaktibidad at ang photoelectric effect ay hindi maipaliwanag gamit ang Thomson model ng atom. Samakatuwid, noong 1911, si Ernest Rutherford ay nagsagawa ng isang serye ng mga eksperimento upang pag-aralan ang komposisyon at istraktura ng mga atomo. Sa mga eksperimentong ito, isang makitid na sinag a -Ang mga particle na ibinubuga ng isang radioactive substance ay nakadirekta sa isang manipis na gintong foil. Sa likod nito ay inilagay ang isang screen na may kakayahang kumikinang sa ilalim ng epekto ng mabilis na mga particle. Napag-alaman na ang karamihan a -ang mga particle ay lumihis mula sa rectilinear propagation pagkatapos na dumaan sa foil, ibig sabihin, ito ay nakakalat, at ang ilan a -ang mga particle ay itinatapon ng 180 0 .

Trajectory a- mga particle na lumilipad sa iba't ibang distansya mula sa nucleus

mga laser

Batay sa quantum theory ng radiation, ang quantum generators ng radio waves at quantum generators ng visible light - mga laser - ay binuo. Ang mga laser ay gumagawa ng magkakaugnay na radiation ng napakataas na kapangyarihan. Ang radiation ng laser ay napakalawak na ginagamit sa iba't ibang larangan ng agham at teknolohiya, halimbawa, para sa komunikasyon sa espasyo, para sa pag-record at pag-iimbak ng impormasyon (laser disks) at hinang, at sa medisina.

Paglabas at pagsipsip ng liwanag ng mga atomo

Ayon sa mga postulate ni Bohr, ang isang elektron ay maaaring nasa ilang tiyak na mga orbit. Ang bawat orbit ng isang electron ay tumutugma sa isang tiyak na enerhiya. Kapag ang isang elektron ay gumagalaw mula sa isang malapit sa isang malayong orbit, ang atomic system ay sumisipsip ng isang dami ng enerhiya. Kapag lumilipat mula sa isang mas malayong orbit ng isang electron patungo sa isang mas malapit na orbit na may kaugnayan sa nucleus, ang atomic system ay naglalabas ng isang dami ng enerhiya.

Spectra

Ginawang posible ng teorya ni Bohr na ipaliwanag ang pagkakaroon ng line spectra.
Ang Formula (1) ay nagbibigay ng husay na ideya kung bakit ang atomic emission at absorption spectra ay parang linya. Sa katunayan, ang isang atom ay maaari lamang maglabas ng mga alon ng mga frequency na iyon na tumutugma sa mga pagkakaiba sa mga halaga ng enerhiya E 1 , E 2 , . . . , En ,. . Iyon ang dahilan kung bakit ang radiation spectrum ng mga atom ay binubuo ng hiwalay na matatagpuan na matalim na maliliwanag na linya. Kasabay nito, ang isang atom ay hindi maaaring sumipsip ng anumang photon, ngunit ang isa lamang na may enerhiya hν na eksaktong katumbas ng pagkakaiba E n − E k ilang dalawang pinapayagan ang mga halaga ng enerhiya E n at E k. Paglipat sa isang estado ng mas mataas na enerhiya E n, ang mga atom ay sumisipsip ng eksaktong parehong mga photon na kanilang nailalabas sa panahon ng reverse transition sa paunang estado E k. Sa madaling salita, kinukuha ng mga atom mula sa tuloy-tuloy na spectrum ang mga linyang iyon na sila mismo ang naglalabas; kaya naman ang mga madilim na linya ng spectrum ng pagsipsip ng isang malamig na atomic gas ay eksaktong nasa mga lugar kung saan matatagpuan ang mga maliliwanag na linya ng emission spectrum ng parehong gas sa isang pinainit na estado.

tuloy-tuloy na spectrum

Spectrum- ang pamamahagi ng enerhiya na ibinubuga o hinihigop ng isang sangkap, ayon sa mga frequency o wavelength.

Kung ang isang prisma ay inilalagay sa landas ng isang sinag ng sikat ng araw na tumagos sa isang makitid na mahabang hugis-parihaba na biyak, pagkatapos ay sa screen ay hindi natin makikita ang imahe ng biyak, ngunit isang nakaunat na kulay na strip na may unti-unting paglipat ng mga kulay mula pula hanggang violet. - ang spectrum. Ang kababalaghang ito ay naobserbahan ni Newton. Nangangahulugan ito na ang komposisyon ng sikat ng araw ay kinabibilangan ng mga electromagnetic wave ng iba't ibang mga frequency. Ang ganitong spectrum ay tinatawag tuloy-tuloy.

Kung ang ilaw ay dumaan sa isang prisma, na ibinubuga ng isang pinainit na gas, ang spectrum ay magmumukhang magkakahiwalay na mga linya ng kulay sa isang itim na background. Ang ganitong spectrum ay tinatawag line emission spectrum. Nangangahulugan ito na ang pinainit na gas ay naglalabas ng mga electromagnetic wave na may isang tiyak na hanay ng mga frequency. Bukod dito, ang bawat elemento ng kemikal ay naglalabas ng isang katangian na spectrum na naiiba sa spectra ng iba pang mga elemento.

Kung ang ilaw ay dumaan sa isang gas, lilitaw ang mga madilim na linya - line absorption spectrum.

Spectral analysis- isang paraan para sa pagtukoy ng qualitative at quantitative na komposisyon ng isang substance, batay sa pagkuha at pag-aaral ng spectra nito.

Regularidad ng radiation ng mga atom

Ang light emission ay nangyayari kapag ang isang electron sa isang atom ay pumasa mula sa pinakamataas na antas ng enerhiya na E k patungo sa isa sa mas mababang antas ng enerhiya na E n (k > n). Ang atom sa kasong ito ay naglalabas ng isang photon na may enerhiya

Ang pagsipsip ng liwanag ay ang reverse process. Ang isang atom ay sumisipsip ng isang photon, pumasa mula sa isang mas mababang estado k sa isang mas mataas na estado n (n > k). Sa kasong ito, ang atom ay sumisipsip ng isang photon na may enerhiya