Дайте определение химического потенциала системы.

Химическим потенциалом наз-тся свободная энергия, приходящаяся на единицу вещества (одну молекулу).

(при постоянной температуре.

22. Что понимается под «абсолютно черным телом» и «серым телом»? Дайте определение энергетической светимости и спектральной плотности энергетической светимости.

Абсолютно чёрное тело — физическая идеализация, применяемая в термодинамике, тело, поглощающее всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах и ничего не отражающее

Серое тело тело коэффициент поглощения которого меньше 1 (коэффициент черноты Серого тела и не зависит от длины волны λ излучения.

23. Что такое «спектральная поглощательная способность»? Сформулируйте закон Кирхгофа.

Сформулируйте закон Рэлея-Джинса и закон Стефана-Больцмана.

Попытка описать излучение абсолютно чёрного тела исходя из классических принципов термодинамики и электродинамики приводит к закону Рэлея — Джинса:

 

Эта формула предполагает квадратичное возрастание спектральной плотности излучения в зависимости от его частоты. На практике такой закон означал бы невозможность термодинамического равновесия между веществом и излучением, поскольку согласно ему вся тепловая энергия должна была бы перейти в энергию излучения коротковолновой области спектра. Такое гипотетическое явление было названо ультрафиолетовой катастрофой.

Общая энергия теплового излучения определяется законом Стефана — Больцмана, который гласит:

Мощность излучения абсолютно чёрного тела (интегральная мощность по всему спектру), приходящаяся на единицу площади поверхности, прямо пропорциональна четвёртой степени температуры тела:

,

 

где j — мощность на единицу площади излучающей поверхности, а

σ— постоянная Стефана — Больцмана.

25. Что понимается под «ультрафиолетовой катастрофой»? Какую гипотезу выдвинул М. Планк, чтобы решит эту проблему?

В ультрафиолетовой области излучения эксперимент не сходился с расчетами.

Свет поглощается и излучается дискретными порциями.

Запишите формулу Планка. Сформулируйте закон смещения Вина.

27. Сформулируйте законы фотоэффекта. Можно ли их объяснить с точки зрения классической физики, и если нет, то почему?

1. Количество выбиваемых в единицу времени с поверхности электронов пропорционально интенсивности света;

2. Макс. кинетическая энергия электронов пропорциональна частоте падающего излучения;

3. Существует красная граница фотоэффекта ниже которой фотоэффект не возможен.

28. В чем состоит эффект Комптона? Запишите формулу Комптона. Можно ли объяснить этот эффект с точки зрения классической физики, и если нет, то почему?