Квантовая природа излучения

41. Закон Кирхгофа:

,

где , –испускательная (спектральная плотность энергетической светимости) и поглощательная способности тела.

42. Закон Стефана-Больцмана:

,

где – энергетическая светимость (излучательность) черного тела; – постоянная Стефана-Больцмана; Т – термодинамическая температура.

43. Связь энергетической светимости и спектральной плотности энергетической светимости или или черного тела:

.

44. Энергетическая светимость серого тела:

,

где – поглощательная способность серого тела.

45. Закон смещения Вина:

,

где – длина волны, соответствующая максимальному значению спектральной плотности энергетической светимости черного тела; -1-я постоянная Вина.

46. Зависимость максимальной спектральной плотности энергетической светимости черного тела от температуры:

,

где – 2-я постоянная Вина.

47. Формула Релея–Джинса для спектральной плотности энергетической светимости черного тела:

,

где k – постоянная Больцмана.

48. Формула Вина:

,

где – некоторая функция отношения частоты к температуре.

49. Энергия кванта:

,

где – постоянная Планка, – укороченная постоянная Планка.

50. Формула Планка:

,

,

.

51. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта:

,

где – энергия фотона, падающего на поверхность металла;
А – работа выхода электрона из металла; – максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона.

52. в нерелятивистском и релятивистском случаях выражается разными формулами:

если энергия фотона , то

,

где – масса покоя электрона, ( – задерживающее напряжение);

 

если , то

,

где т – масса релятивистского электрона.

53. «Красная граница» фотоэффекта для данного металла:

, , ,

где – максимальная длина волны излучения, –соответственно минимальная частота, при которой фотоэффект еще возможен.

54. Масса и импульс фотона:

,

.

55. Давление, производимое светом при нормальном падении на поверхность:

,

где –облученность поверхности (энергия всех фотонов, падающих на единицу поверхности в единицу времени); – коэффициент отражения; – объемная плотность энергии излучения.

56. Изменение длины волны рентгеновского излучения при комптоновском рассеянии:

,

где и – длины волн падающего и рассеянного излучения; – масса электрона; – угол рассеяния; – комптоновская длина волны.

Элементы атомной физики, квантовой механики и физики твердого тела

Атомная физика

57. Обобщенная формула Бальмера, описывающая серии в спектре водорода:

,

где – частота спектральных линий в спектре атома водорода; – постоянная Ридберга; т определяет серию (т= 1,2,3, …); n определяет отдельные линии соответствующей серии (п=m+ 1, т+ 2,...): m= 1 (серия Лаймана), m= 2(серия Бальмера), т= 3 (серия Пашена), m= 4 (серия Брэкета), m= 5 (серия Пфунда), т= 6 (серия Хемфри).

58. Первый постулат Бора (постулат стационарных состояний):

,

где m – масса электрона; v – скорость электрона на n- ой орбите радиусом r .

59. Второй постулат Бора (правило частот):

,

где E и E – соответственно энергии стационарных состояний атома до и после излучения (поглощения).

60. Энергия электрона на n -й стационарной орбите:

,

где Z – порядковый номер элемента в системе Менделеева; – электрическая постоянная.