Špera fizikos egzui
Turinys:
1. Šviesos bangų koherentiškumas ir interferencija. 133 psl.
2. Šviesos interferencija plonose plėvelėse. 139 psl.
3. Optiniai interferometrai.141 psl.
4. Šviesos difrakcija. Heigenso ir Frenelio principas. 142 psl.
5. Frenelio difrakcija. 144 psl.
6. Frankoferio difrakcija siaurame plyšyje.
7. Frankoferio difrakcija tiesinėje gardelėje.
8. Bangų difrakcija erdvinėje gardelėje. Brego lygtis.
9. Elektroninio mikroskopo veikimo principas ir galimybės.
10. Elektronų ir rentgeno spindulių panaudojimas medžiagų atominės struktūros nustatymui. 86 psl, F3.
11. Holografijos samprata ir jos taikymas. 150 psl.
12. Šviesos absorbcija. 126 psl.
13. Šviesos dispersija. 124 psl.
14. Fazinis ir ggrupinis greičiai.
15. Šviesos poliarizacija. Maliu dėsnis. 153 psl.
16. Šviesos atspindžio poliarizacija. 156 psl.
17. Dvejopas šviesos lūžimas. 157 psl.
18. Dirbtinė optinė anizotropija. 184 psl. F2.
19. Kero reiškinys.
20. Faradėjaus reiškinys.
21. Čerenkovo spinduliavimas.
22. Doplerio reiškinys.
23. Netiesinės optikos samprata. 189 psl, F2.
24. Absoliučiai juodo kūno spinduliavimo empiriniai dėsniai. 8 psl. F3.
25. Išorinio fotoefekto dėsniai. 166 psl.
26. Komptono reiškinys. 170 psl.
27. De Broilio hipotezė ir elektronų difrakcija. 185 psl.
28. Šredingerio lygtis. 186 psl.
29. Rentgeno spinduliai. 199 psl.
30. Kvanti šuolių tipai.
31. Detalioji pusiausvyra.
32. KKvantiniai generatoriai ir stiprintuvai. 203 psl.
33. Maksvelio pasiskirstymas. 107 psl.
34. Idealiųjų dujų slėgis. 118 psl.
35. Fermio ir Dirako pasiskirstymas.
36. Atomo branduolio sandara. 207 psl.
37. Branduolinio ryšio energija. 209 psl.
38. Radioaktyvumas. 212 psl.
39. Branduolinių reakcijų samprata. 227 psl.
40. Žvaigždžių energija.
1. Šviesos bbangų koherentiškumas ir interferencija.
Sakykime, kai į kurį nors aplinkos tašką sueina dvi harmoninės, vienodo dažnio, amplitudės ir vienodos svyravimo krypties skersinės bangos. Jei bangų fazių skirtumas šiame taške lieka pastovus, tai taško harmoninis svyravimas turės pastovią amplitudę, kurios didumas priklauso nuo susitikusių bangų fazių: esant priešingoms fazėms, atstojamasis svyravimas lygus nuliui pav, 18,1 133 psl, o kai fazės sutampa, atstojamasis svyravimas yra lygus svyravimų poslinkių E1 ir E2 sumai 18,2 pav. Šis reiškinys vadinamas bangų interferencija (lotyn, tarpusavyje mušti, užeiti). Kad būtų pastovus interferencijos vaizdas, bangos turi būti koherentinės, to paties ilgio, tos pačios svyravimų krypties ir pastovaus fazių skirtumo. Tokias bangas skleidžiantys šaltiniai vadinami koherentiniais (lotyn, sankabumas, sąryšis). Interferencija stebima įvykus koherentinių bangų superpozicijai. Esant nekoherentinėms bangoms, jų sudėtis vvyksta, tačiau sudėties rezultatas nepaliaujamai keičiasi. Šviesa – tai trumpos elektromagnetinės bangos, elektrinio ir magnetinio laukų svyravimai, vykstantys statmenose plokštumose. Iš dviejų šviesos šaltinių, pvz, kaitrinių elektros lempų, koherentinių šviesos bangų gauti neįmanoma. Koherentinės šviesos bangos gaunamos iš vieno mažų matmenų šaltinio spinduliuojamą šviesos pluoštelį skaidant į du ir daugiau pluoštelių, kurie į ekraną patenka skirtingais keliais. Vykstant interferencijai stebimas svyravimų energijos persiskirstymas: vienuose taškuose – maksimumuose – svyravimų intensyvumas du kartus didesnis negu sudedamųjų bangų intensyvumas (18,7 pav), tačiau kkituose taškuose – minimumuose – svyravimų intensyvumas lygus nuliui (18,8 pav,).
2. Šviesos interferencija plonose plėvelėse.
Plėvelėse kurių storis d yra šviesos bangos ilgio eilės optinių kelių skirtumas yra mažesnis už bangų koherentiškumo nuotolį todėl labai plonose plėvelėse taip susidariusios bangos yra koherentinės ir interferuoja.
3. Optiniai interferometrai.
Interferencinis vaizdas labai jautrus interferuojančių bangų kelių skirtumui: mažiausias kelių skirtumo pasikeitimas sukelia žymų interferencinių juostelių poslinkį. Šiuo principu veikia interferometrai – prietaisai kuriais labai tiksliai matuojami maži ilgiai (šviesos bangos ilgis) ir kampai, skaidrių madžiagų šviesos lūžio rodikliai (esant oro užterštumui kitomis dujomis, pasikeičia jo lūžio rodiklis). Technikoje interferometrai plačiai taikomi įvairių detalių, lešių paviršių tikslaus apdirbimo kokybei (glotnumui) kontroliuoti.
4. Šviesos difrakcija. Heigenso ir Frenelio principas.
Difrakcijos reiškinys, kaip ir interferencijos, būdingas banginiams procesams. Difrakcija – tai bangų, sklindančių pro kliūčių kraštą, užlinkimas, nukrypimas nuo tiesaus sklidimo. Dėl difrakcijos bangos aplenkia kliūtis ir patenka į geometrinio šešėlio sritį. Difrakcija būdinga visoms bangoms; aiškiau pastebima, kai aplenkiamos kliūties matmenys yra artimi bangos ilgiui. (pvz, garsas gerai girdimas už namo kampo, garso bangos už jo užlinksta.). jei šviesa yra yra banginis procesas, turime stebėti difrakcijos reiškinį (lot, sulaužytas), krintant šviesai į kraštą nepermatomo kūno (ekrano), ji turi užlinkti į šešėlio sritį. Difrakcijos reiškinį galima paaiškinti HHeigenso principu: kiekvieną bangos fronto (18,11 pav) tašką galima laikyti centru naujų sferinių bangų, kurios ir užeina į šešėlio sritį. Frenelis papildė Heigenso principą teiginiu, kad šios antrinės sferinės bangos, būdamos koherentinės (bangos fronto taškai turi tą pačią svyravimo fazę), integruoja, ir taip susidaro šviesios ir tamsios juostelės. Šis principas vadinamas Heigenso ir Frenelio principu. (kiekvienas sklindančios bangos paviršiaus taškas yra antrinių koherentinių bangų šaltinis.)
5. Frenelio difrakcija.
Sferinių bangų difrakcija dėl kliūties, kurios tiesiniai matmenys yra pirmosios Frenelio zonos matmenų eilės vad Frenelio difrakcija. Plyšelyje šviesos pluošteliai užlinkę kampais, atitinkančiais nelyginį Frenelio zonų skaičių, ekrane sukelia difrakcinius maksimumus, o užlinkę kampais, kuriuos atitinka lyginis Frenelio zonų skaičius, sukelia difrakcinius minimumus. Maksimumų apšviestumas mažėja, didėjant difrakcijos kampui, kuriam esant susidaro difrakcijos maksimumai.
6. Franhoferio difrakcija siaurame plyšyje.
Šviesos bangas sklindančias pro angas kurių matmenys daug mažesni už Frenelio pirmosios zonos matmenis galima laikyti plokščiosiomis .Tokiu šviesos bangu difrakcija vad Fraunhoferio difrakcija.
7. Franhoferio difrakcija tiesinėje gardelėje.
Gardelėje šviesa difraguoja tiktai tuomet, kai šviesos ilgis nedaug mažesnis už gardelės konstanta d. Tiesinės gardelės kampinė dispersija tiesiogiai proporcinga difrakcinio spektro eilei m ir atvirkščiai proporcinga jos konstantai d. Gardelės tiesinė dispersija yra tiesiogiai yra tiesiogiai proporcinga jos kampinei dispersijai.
8. Bangų difrakcija erdvinėje gardelėje. Brego lygtis.
Trumpųjų rentgeno iir gama bangų veikiami kristalo struktūrinių dalelių elektronai virpa skleisdami antrines koherentines bangas jos interferuodamos duoda bangų difrakcijos kristale vaizdą.
9. Elektroninio mikroskopo veikimo principas ir galimybės.
Kiekvieno mikroskopo svarbiausia charakteristika yra jo skiriamoji geba. Ją apibudina mažiausias atstumas l tarp dviejų daikto taškų, aiškiai regimų jo atvaizde. Geriausių optinių mikroskopų skiriamoji geba artima pusei šviesos bangos ilgio (l2), apie 2000-2500 A. optinių mikroskopų skiriamąją geba ir riboja gana didelis šviesos bangos ilgis. Norint gauti didesnę mikroskopo skiriamąją gebą, reikia mažinti jame naudojamų spindulių bangos ilgį. Tai būdinga ir mikroskopams, kuriuose atvaizdui sudaryti naudojamos elektronų banginės savybės. Elektroninių mikroskopų skiriamoji geba siekia 3A. jais jau galima įžiūrėti kai kurių medžiagų molekulių arba kristalinių gardelių struktūrą. Didelės skiriamosios gebos elektroniniai mikroskopai plačiai naudojami biologijoje, fizikoje, chemijoje, geologijoje, medicinoje. Labiausiai paplitę peršvietimo elektroniniai mikroskopai. Jų konstrukcija panaši į elektronografo, tačiau kitaip fokusuojamas elektronų pluoštelis. Apšvietus bandinį greitaisiais elektronais, kiekvienas bandinio taškas sklaido elektronus nevienodai. Kiekvieno atskiro taško išsklaidytus elektronus elektroninis lęšis vėl surenka į vieną tašką – taip gaunamas taško elektroninis atvaizdas. Atskirų taškų elektroniniai atvaizdai gali skirtis sufokusuoto elektronų srauto intensyvumu. Elektroninis atvaizdas paprastai padidinamas naudojant dar vieną elektroninį lęšį, o po to fluorescenciniame ekrane paverčiamas regimuoju.
10. Elektronų ir rentgeno spindulių panaudojimas
medžiagų atominės struktūros nustatymui.
1895 m. vokiečių fizikas V. Rentgenas atrado spindulius, kurių bangos ilgis trumpesnis už ultravioletinių. Jie vėliau buvo pavadinti Rentgeno spinduliais. Rentgeno spinduliai yra elektromagnetiniai jonizuojantys spinduliai, trumpieji rentgeno spinduliai yra labai svarbūs, ir todėl jie vadinami minkštaisiai spinduliais. Yra dirbtiniai ir gamtiniai rentgeno spindulių šaltiniai. Gamtiniai – tai radioaktyvieji izotopai, saulė ir kai kurie kiti kosminiai kūnai. Rentgeno defektoskopija yra metodas, kuriuo pagal pro kūną praėjusių Rentgeno spindulių intensyvumą randami neskaidrių objektų, dažniausiai lietų gaminių ir suvirinimo ssiūlų, defektai: įtrukimai, nemetaliniai intarpai, poros. Rentgenodiagnostika – žmogaus ir gyvūnų ligų bei organų sutrikimų nustatymas rentgeniniu tyrimu. Įvairūs žmogaus organai skirtingai sugeria rentgeno spindulius. Dėl to kaulai, plaučiai gerai matomi Rentgeno nuotr. Tyrimai padeda nustatyti organų padėtį ir funkcijas, atominių pakitimų vietą, apimtį ir pobūdį. Rentgeno spindulių biologinis veikimas taikomas rentgenoterapijoje. Jie slopina navikų, augimą sukelia jų irimą, nuskausmina, mažina organizmo jautrumą, padeda gydyti uždegimus.
11. Holografijos samprata ir jos taikymas.
Hologramoje įrašomas erdvinis vaizdas-fazių skirtumas priklauso nuo bangu nueitu kkeliu skirtumo, jis teikia informacija apie daikto atskiru daliu nuotoli iki fotoplokštelės. Galima panaudoti informacijai saugoti, koherentiniame radare, išgauti akustinei hologramai. Tam tikrų procesų kontrolei taikoma holografinė interferometrija.
12. Šviesos absorbcija.
Sklindančios bangos energija medžiagoje virsta jos vidine energija, ir medžiaga sklindančios ššviesos intensyvumas palaipsniui mažėja toks reiškinys vad absorbcija. Labai dažnai praėjusių pro medžiagos sluoksnius spindulių spalva, jų spektrinė sudėtis, nepakinta, nes įvairių ilgių bangos absorbuojamos vienodai. Absorbuojama regimoji šviesa vandenyje, ore, stikle. Tokią absorbciją vadiname paprastąja. Tačiau kartais kai kurios spalvos šviesa absorbuojama itin smarkiai. Tuomet, praėjęs pro medžiagą, ‘baltas’ šviesos spindulys pasidaro spalvotas. Tokią šviesos absorbciją vadiname selektyviąją. Šviesos absorbcija priklauso nuo krintančios šviesos bangos ilgio.
13. Šviesos dispersija.
Bangų dispersija vadinamas jų fazinio greičio priklausomumas nuo bangos dažnio arba bangos ilgio.
14. Fazinis ir grupinis greičiai.
Bangų grupės centro koordinate laikui bėgant tiesiškai didėja t.y. grupės centras pastoviu greičiu sklinda išilgai Ox ašies- šis greitis vad grupiniu greičiu.Grupiniu greičiu yra bangos pernešimo greitis.cg=d/dk
15. Šviesos poliarizacija. Maliu dėsnis.
Šviesos šaltiniai paprastai skleidžia nnatūralią šviesą – tai šviesa, kurioje svyravimai vyksta visomis linkmėmis, statmenomis spindulio sklidimo krypčiai ir kiekvienai svyravimo linkmei tenka vienodas energijos kiekis. Jei svyravimai statmeni spinduliui vyksta tik viena linkme – tik viena plokštuma, šviesa vadinama tiesiai poliarizuota. Maliu dėsnis: optinė sistema, skirta šviesai tiesiai polarizuoti vad. poliarizatoriumi. Paprasčiausias poliarizatorius yra iš turmalino kristalo išpjauta plokрtelė. Turmalinas turi savybę gerai praleisti tik vienos krypties šviesos vektoriaus E virpesius. Todėl pro plokštelę praėjusi šviesa yra tiesiai poliarizuota. Šios šviesos kelyje pastatome aantrą turmalino plokрtelę (analizatorių). Sukant analizatorių, pro jį praėjusios šviesos intensyvumas kinta: šviesa pro analizatorių visai nepraeina kai abiejų plokрtelių praleidžiamų šviesos virpesių kryptys statmenos. Šiuos šviesos kitimo dėsningumus nusako Maliu dėsnis. I=I0cos2 (I-pro analizatorių praėjusios šviesos intensyvumas).Čia I~E2m –krintančios šviesos intensyvumas.
16. Šviesos atspindžio poliarizacija.
Į bet kokį dviejų skaidrių dielektrikų skiriamąjį paviršių krintanti šviesa iš dalies atsispindi, iš dalies lūžta. Tiek lūžusioji, tiek atsispindėjusi šviesa yra iš dalies poliarizuota. D.Briusteris nustatė dėsnį: šviesai krintant į dielektriką kampu iB tenkinančiu sąlygą tg iB =n (n-dielektriko santykinis lūžio rodiklis), atsispindėjusioji šviesa yra tiesiai poliarizuota.Lūžusi šviesa visada yra tik iš dalies poliarizuota.
17. Dvejopas šviesos lūžimas.
Šviesai skaidriuose monokristaluose sklindančios monochromatinės šviesos pluoštas suskyla į du, tai vadinamas dvejopas рviesos lūžimas. (Vienas šviesos pluoštas suskyla į du skirtingus lūžusius pluoštelius, sklindančius skirtingomis kryptimis. Dvejopo lūžimo metu susidariusių dviejų pluoštelių vieni spinduliai vadinami paprastaisiais spinduliais, o kiti – nepaprastaisiais spinduliais. Dvejopas šviesos lūžimas pritaikomas tiesiškai poliarizuotai šviesai gauti. Šiam tikslui naudojami prietaisai vadinami poliarizatoriais.
18. Dirbtinė optinė anizotropija.
Skaidrūs nekubiniai kristalai yra natūralūs optiniu požiūriu anizotropiniai kūnai, todėl jie dvejopai laužia šviesą. XIX amžiaus pradžioje T. Zėbekas ir D. Brūsteris nustatė, kad mechaniškai deformuotas skaidrus ir optiškai izotropinis kietasis kūnas taip pat pasidaro optiškai anizotropinis. Tai ir yyra dirbtinės anizotropijos atvejis.
19. Kero reiškinys.
Skystas ar kietas optiškai izotropinis dielektrikas pakankamai stipriame elektriniame lauke pasidaro anizotropinis.
20. Faradėjaus reiškinys.
Tai toks reiškinys kada optiškai neaktyvi medžiaga magnetiniame lauke pasidaro optiškai aktyvi.Tokiu atveju tiesiai poliarizuotos šviesos, sklindančios medžiaga išilgai vektoriaus H krypties, poliarizacijos plokštuma pasisuka. Posūkio kampas nusakomas tokia lygtimi =VlH (V-Verdės konst.)
21. Čerenkovo spinduliavimas.
Šis reiškinys pagristas tuo, kad kiekviena elektringoji dalelė judėdama medžiagoje greičiu u,didesniu už šviesos fazinį greitį v=c/n toje medžiagoje, spinduliuoja elektromagnetines bangas. Tada kryptimis, kurios su dalelės trajektorija sudaro kampą šios bangos sustiprinamos.Kampą nusako lygtis =c/nu.
22. Doplerio reiškinys.
Reiškinys, kai kintant atstumui tarp šviesos рaltinio ir stebėtojo (imtuvo) pakinta priimamų akustinių ir elektomagnetinių bangų dažnis vad Doplerio reiškiniu. Рis reiškinys dažnai taikomas šviesos šaltino judėjimo greičiui nustatyti. Imtuvo fiksuojamas dažnis(’) ir šviesos dažnis() susiejami tokia lygybe ’=. 1-v02c2.
23. Netiesinės optikos samprata.
Tiriant labai didelio intensyvumo šviesos srauto sklidimo medžiagoje dėsningumas, nustatyta, kad klasikinės elektroninės teorijos prielaida, jog šviesos indukuoto osciliatoriaus dipolinis momentas pe0E. Šviesos elektrinis laukas molekulėse sukelia labai dideles deformacijas ir osciliatorius pasidaro anharmoninis. Optiniai reiškiniai, kurie priklauso nuo P0x1E+0x2E2+0x3E3+..; lygybės E atžvilgiu netiesinių dėmenų (antrojo ir tolimesnių), vadinami netiesinės optikos reiškiniais.
24. Absoliučiai juodo kūno spinduliavimo empiriniai dėsniai.
Austrų fizikas J. Stefanas, eksperimentiškai tirdamas kūnų ppusiausvirąjį šiluminį spinduliavimą, nustatė, kad jų energinis šviesis yra tiesiog proporcingas absoliutinės temperatūros T ketvirtajam laipsniui. Vėliau eksperimentiškai nustatyta, kad šis teiginys tikrai teisingas tik absoliučiai juodam kūnui. Absoliučiai juodo kūno spinduliavimo dėsningumas užrašomas taip: WT=T4
Absoliučiai juodo kūno spinduliavimo spektras yra ištisinis (spinduliuojamos įvairaus ilgio bangos).
Tam tikrą bangos ilgį 0 atitinka spektrinio spinduliavimo tankio maksimumas. Kylant temperatūrai T, šis maksimumas slenka link trumpųjų bangų. Absoliučiai juodo kūno spektrinio spinduliavimo energijos tankio maksimumą atitinkantis bangos ilgis yra atvirkščiai proporcingo kūno temperatūrai: 0=b/T (b- vadinama Vyno konstanta, nustatyta, kad b0,002898 mK, sąryšis vadinamas Vyno poslinkio dėsniu. Iš jo išplaukia, kad absoliučiai juodo kūno spinduliavimo maksimumas 6000K temperatūroje yra regimojoje spektro srityje. Kai temperatūra žemesnė, šis maksimumas esti ilgesnių bangų srityje. Todėl švytinčiam kūnui vėstant, jo spektre ima vyrauti vis mažesnio dažnio šviesa, iki galų gale kūnas visai nustoja skleisti regimuosius spindulius.
25. Išorinio fotoefekto dėsniai.
Elektronų spinduliavimas iš kietųjų kūnų (metalų, puslaidininkių, dielektrikų) ir skysčių, absorbavus jiems elektromagnetinį spinduliavimą, vadinamas išoriniu fotoefektu. Fotoefekto dėsningumai: fotoefektui nėra šviesos intensyvumo slenksčio; fotoelektronų energija nepriklauso nuo šviesos intensyvumo; fotoelektronų maksimali energija priklauso nuo fotoefektą sukelenčio spinduliavimo dažnio. Išorinio fotoefekto dėsningumai paprastai tiriami vakuume.
26. Komptono reiškinys.
A. Komptonas tyrinėdamas trumpabangių Rentgeno spindulių sklaidą medžiagose, turinčiose lengvųjų elementų
atomų, pastebėjo, kad išsisklaidytuose spinduliuose greta pirminių spindulių, kurių bangos ilgis , yra žymiai didesnio bangos ilgio ’ spindulių. Tyrimai parodė, kad išsklaidytųjų spindulių bangos ilgio padidėjimas - nepriklauso nuo krintančio spinduliavimo bangos ilgio ir sklaidančios medžiagos prigimties; priklauso nuo sklaidos kampo didumo: ’-2Csin2(2); ’ – išskaidytojo spinduliavimo bangos ilgis, C – Komptono bangos ilgis. Komptono efektas – tai tamprus trumpabangių elektromagnetinių bangų (Rentgeno ir spindulių) išskaidymas, veikiant laisviesiems arba silpnai medžiagose surištiems elektronams, dėl ko atsiranda ddidesnio ilgio bangos. Komptono efektas, fotoefektas, šviesos slėgis ir kiti eksperimentai rodo, kad šviesa sudaryta iš dalelių – fotonų.
27. De Broilio hipotezė ir elektronų difrakcija.
Prancūzų fizikas de Broilis priėjo išvadą, kad dvejopa prigimtis būdinga ne tik šviesai; šis reiškinys mikropasaulyje yra universalus, kiekviena dalelė pasižymi ir bangų, ir korpuskulų savybėmis. Šis teiginys pavadintas de Broilio hipoteze. hmv. Čia m – dalelės masė, o v – jos greitis. Lygybė vadinama de Broilio formule, o ja aprašomos bangos – de Broilio bbangomis. Kaip matyti formulėje de Broilio bangos ilgis proporcingas dalelės masei ir greičiui. Elektronų difrakcija. Praktikoje plačiai naudojami elektrinio lauko pagreitintų elektronų pluoštai. Klasikinėje fizikoje dalelės judesio kiekį pmv su jos kinetine energija Wmv22 sieja lygybės Wp22m arba p2mW. Elektronų ddifrakcinių maksimumų vietoms rasti galima pritaikyti Rentgeno spinduliams išvestąją Brego lygtį (žr. 2t., 9.8 sk.). nufotografuotas elektronų difrakcijos vaizdas vadinamas elektronograma. Jos pobūdis priklauso nuo kristalo struktūros.
28. Šredingerio lygtis.
Šrėdingerio lygtis, kaip ir visi pagrindiniai fizikos dėsniai nėra išvedama, o nusakoma pulsuojant. Šios lygties teisingumą patvirtina gausybė eksperimentų, kurie suteikia jai vieno iš pagrindinių gamtos dėsnių pobūdį. Šrėdingerio lygtis yra šitokia: -h22m*-U(x,y,z,t)ih*t; ši lygtis yra bendroji Šrėdingerio lygtis, arba Šrėdingerio lygtis, priklausanti nuo laiko. Šiuo atveju Šrėdingerio lygtis turi paprastesnę išraišką: +2mh2*(W-U)0; – lygtis vadinama stacionarių būsenų Šrėdingerio lygtimi. (x,y,z) ir potencinė energija U(x,y,z) priklauso tik nuo koordinačių, o W yra pilnutinė dalelės energija; skirtumas (W-U)- dalelės kinetinė energija.
29. Rentgeno spinduliai.
1895 m. vokiečių fizikas V. Rentgenas atrado spindulius, kurių bangos iilgis trumpesnis už ultravioletinių. Jie vėliau buvo pavadinti Rentgeno spinduliais. Rentgeno spinduliai yra elektromagnetiniai jonizuojantys spinduliai, trumpieji rentgeno spinduliai yra labai svarbūs, ir todėl jie vadinami minkštaisiai spinduliais. Yra dirbtiniai ir gamtiniai rentgeno spindulių šaltiniai. Gamtiniai – tai radioaktyvieji izotopai, saulė ir kai kurie kiti kosminiai kūnai. Dirbtiniuose šaltiniuose Rentgeno spinduliai susidaro stabdant greitas elektringąsias daleles, dažniausiai elektronus. Taip Rentgeno spinduliai susidaro Rentgeno vamzdžiuose, kineskopuose, elektroniniuose vamzdžiuose, netgi elektroninėse lempose. Stabdomasis Rentgeno spinduliavimas. Greitieji elektronai, susidūrę su anodu, stabdomi. Didžioji eelektronų energijos dalis virsta šiluma ir tik maža dalis – Rentgeno spinduliais. Šitaip gautasis Rentgeno spinduliavimas vadinamas stabdomuoju. Šie virsmai atsitiktiniai, įvairių elektronų energijos skirtinga dalis virsta Rentgeno spinduliavimu. Dėl to stabdomojo Rentgeno spinduliavimo spektras yra ištisinis. Būdingieji Rentgeno spektrai. Jeigu elektronus greitinanti įtampa viršija tam tikrą anodo medžiagai būdingą vertę, tuomet Rentgeno spindulių spektras būna sudarytas iš dviejų dalių: be stabdomojo spinduliavimo stebimas monochromatinis spinduliavimas. Jis būdingas elektronus stabdančiai medžiagai, todėl vadinamas būdinguoju spinduliavimu.
30. Kvanti šuolių tipai.
Kvantiniai šuoliai gali būti savaiminiai ir priverstiniai. Savaiminiai būna kai įvairūs atomai spinduliuoja nepriklausomai vienas nuo kito ne tuo pačiu laiko momentu. Savaiminis spinduliavimas nekoherentinis. Priverstinis būna tada, kai naujai susidariuso fotono energija,dažnis, sklidimo kryptis, poliarizacija ir pradinė fazė yra tapatūs jį sužadinusio fotono atitinkamoms charakteristikoms. (tuo pgrįstas lazeris)
31. Detalioji pusiausvyra.
Nagrinėjame kvantinę sistemą su daugybe energetinių lygmenų kuriuose laikui bėgant atomų skaičius nekinta. Sistema vad. pusiausvyroji. Į bet kurį i-ąjį lygmenį praėjusių atomų skaičius lygus per tą patį laiką iš jo į kitus lygmenis praėjusių atomų skaičiui. Paprasčiausias šios pusiausvyros atvejis yra detalioji pusiausvyra, kuri nussitovi tarp bet kuriųdviejų pasirinktų energetinių lygmenų.
32. Kvantiniai generatoriai ir stiprintuvai.
Įtaisas, kuriuo dėl indukuotųjų spindulių šuolių generuojamas dažnio signalas, vad kvantiniu generatoriumi. Įtaisas naudojamas dažnio iišoriniam signalui stiprinti tada jis vad kvantiniu stiprintuvu. Kiekvieną kvantinį generatorių sudaro rezonansinis stiprintuvas ir grįžtamojo ryšio elementai. Kad būtų generuojamas spinduliavimas generatoriaus ilgis turi tenkinti tam tikras sąlygas. Kvantiniai generatoriai gali dirbti impulsiniu ir tolydiniu režimu.
33. Maksvelio pasiskirstymas.
Tyrimo objektas –didelis skaičius atomų, molekulių, elektronų it kt dalelių sistemos ( pvz “elektroninės dujos”) (taikome idealiųjų dujų dėsnius. Tos dalelės turi tam tikras būsenas, kurios aprašomos kordinatėmis ir impulsais taikant Heisenbergo neligybę{xpxh, ypyh, zpzh}(elementarus fazinės erdvės tūris) Maksvelio skirstinys aprašo dalelių greičių pasiskirstymo f-ją: f(v)=P(v)=4(m/2kT)3/2v2e-(mv/2kT) (v-dalelių skaičius). Maksvelio skirstinys – nusako sistemos dalelių pasiskirstymą pagal greičius.
34. Idealiųjų dujų slėgis.
Remiantis antruoju Niutono dėsniu, dujų slėgis yra lygus vidutiniam judesio kiekiui, perduotam dujų molekulių sieneles paviršius ploto vienetui per laiko vienetą. Molekulių srauto vidutinis tankis kaip tik rodo vidutinį skaičių molekulių, kritusių į ploto vienetą per 1s. Išplaukia slėgio px išraiška: pxv*2mvx2nmvx2. kadangi molekulių greičiai ir jų projekcijos vx gali įgauti ivairiausias vertes, tai vidutinis slėgis px2nm. pxnkT.formulė.
35. Fermio ir Dirako pasiskirstymas.
Nusako fermijonų (Fermio dalelių) pasiskirstymą pagal kvantines būsenas: =f(Wi)=1/(e(WL–)/kT+1) =1/exp((Wi-)/kT)+1 .
Ps.1) Absoliutinio nulio temperatūroje Fermio dujų energija Wi0. 2) Fermio dujos užpildo energines būsenas atitinkančias žemiausios energijos vertes iki vertės WF-vad Fermio energija. 3)Laidumo elektronai laidinkuose ir puslaidininkiuose sudaro Fermio dujos. 4)Fermijonai ––tai dalelės turinčios pusinį sukinį.
36. Atomo branduolio sandara.
Atomo branduolys sudarytas iš protonų ir neutronų, kurie bendrai vad. nukleonais. Protonas- H atomo branduolys. Jo krūvio ir masės skaičiai lygūs 1. Dalelė stabili, masė mp=1.6272 10-27 kg. Protonas turi magnetinį momentą ir sukinį lygų
Neutronas- tai krūvio neturinti branduolio dalelė, jos masė mn=1,675 10-27 kg. Neutronas turi savąjį magnetinį momentą ir sukinį kuris yra toks pat kaip ir protono. Neutronas laisvoje būsenoje nestabilus ir po 17 min. skyla.
Branduolio masės skaičius rodo bendrą nukleonų skaičių branduolyje. Protonų skaičius lygus branduolio krūvio skaičui. Branduolio neutronų skaičius lygus masės skaičiaus ir protonų skaičiaus skirtumui. Izotopų atomų branduoliai skiriasi neutronų skaičiumi. Branduolio neutronų skaičius N yra lygus masės skaičiaus ir protonų skaičiaus skirtumui NA-Z.
37. Branduolio ryšio energija.
Tarp branduolio nukleonų veikia ypatingos traukos branduolinės jėgos. Apie branduolio nukleonų tarpusavio ryšio stiprumą spręndžiama iš ryšio energijos. Visa branduolio ryšio energija matuojama darbu, kurį reikia atlikti, norint suskaldyti branduolį į atskirus nukleonus. Branduolio masė visada mažesnė už jį sudarančių nukleonų masių sumą. Tai aiškinama ryšio energijos išsiskyrimu susidarant branduoliui.
38. Radioaktyvumas.
Radioaktyvumas – tai spontaniškas nestabilų kurio nors chemino elemento izotopų virsmas kito elemento izotopais, išspinduliuojant elementariasias daleles arba branduolius. Gamtoje sutinkamų izotopų radioaktyvumas vadinamas gamtiniu, o izotopų,
kurie gaunami branduolinių reakcijų proceso metu,- dirbtiniu. Iš esmės gamtinis radioaktyvumas nesiskiria; jiems galioja tie patys dėsniai. Gamtinės radioaktyviosios medžiagos spinduliuoja , ir spindulius. spinduliai tai helio atomų branduolių srautas. spinduliai yra elektronų srautas. spinduliai tai elektomagnetinės bangos, jų ilgis 0,1-10-4 nm.
39. Branduolinių reakcijų samprata.
Procesas kai branduoliai sąveikaudami su elementariomis dalelėmis arba vieni su kitais virsta kitų elementų branduoliais vad. branduoline reakcija. Pirmą branduolinę reakciją atliko Rezerfordas.
40. Žvaigždžių energija.
