За прв пат, хипотезата за постоењето на светлиот притисок беше изразена од I. Кеплер во XVII век за да го објасни однесувањето на опашките на кометата кога тие се преплавени со сонцето. Во 1873 година, Максвел ја даде теоријата на светлиот притисок како дел од неговата класична електродинамика. Експериментално светлосен притисок првпат беше испитан од страна на П. Н. Лебедев во 1899 година во неговите експерименти во вакуумскиот сад на тенка сребрена нишка, беа прекинати вртливите скали, кои беа прикачени тенки дискови од мика и разни метали. Главната тешкотија беше да се потенцира светлиот притисок врз позадината на радиометриските и конвективните сили (силите предизвикани од разликата во температурата на амбиентниот гас од осветлената и бесквасерената страна). Со алтернативно зрачење од различна страна Лебедевските крилја израмни радиометриски сили и добиле задоволителна (± 20%) случајност со теоријата на Максвел. Подоцна, во 1907-1910 година. Лебедев спроведе попрецизни експерименти за проучување на притисокот на светлината во гасовите и исто така доби прифатлив договор со теоријата.

Физичко значење

Според денешните идеи, светлината има корпускуларен бран дуализам, односно ги изложува својствата на честичките (фотони) и својствата на брановите (електромагнетно зрачење).

Ако ја разгледаме светлината како прилив на фотони, тогаш, според принципите на класичната механика, честичките кога го удираат телото треба да го пренесат на импулсот, со други зборови - да вршат притисок. Таквиот притисок понекогаш се нарекува зрачење притисок.

За да го пресметате притисокот на светлината, можете да ја искористите следната формула:

каде - количината на сончева енергија што е нормално на 1 m² површина за 1 s; - брзината на светлината е коефициентот на рефлексија.

Ако светлината паѓа под агол во нормала, тогаш притисокот може да се изрази со формулата:

каде - густина на јачина на звук на радијациона енергија, коефициентот на рефлексија е единствен правец вектор на паѓачкото зрак, - единствена насока на правецот на рефлектираниот зрак.

На пример, тангенцијалната компонента на светлосен притисок за единечната платформа ќе биде еднаква на:

Нормалната компонента на притисокот на притисокот на единицата на единицата ќе биде еднаква на:

Односот на нормалните и тангенцијалните компоненти е:

Апликација

Можни области на употреба се соларни плови и одвојување на гасовите.

Белешки

• Воздух.
• Хронометар

Гледајте што е "притисок притисок" во други речници:

Светлосен притисок - Лесен притисок. Шемата за одвојување на гасови со помош на резонантниот светлосен притисок (фреквенцијата на ласерското светло е еднаква на фреквенцијата на атомска транзиција). Резонантните атоми под дејство на светлина, откако добиле насочен импулс од светлината quanta, ќе се преселат на долг ... ... Илустриран енциклопедиски речник

Светлосен притисок - притисок произведен од светлина на рефлексивни или апсорбирачки тела. Д. S. За прв пат, П. Н. Лебедев (1899) беше експериментално отворен и измерен. Вредност D. со. Дури и за најсилните извори на светлина (Sun, Electric ARC) е занемарлив ... ... Голема советска енциклопедија

Светлосен притисок - притисок произведен со светлина врз телата што рефлектираат или апсорбираат светлина. Светлосен притисок Резултатот на пренесување на телото на пулсот апсорбира или фотонот се рефлектира од нив. Со дејството на сончевото зрачење на макроскопските тела, тоа е исклучително мало ... ... Голем енциклопедиски речник

Светлосен притисок - (види светлосен притисок). Физички енциклопедиски речник. М: Советска енциклопедија. Главен уредник А. М. Прохоров. 1983 ... Физичка енциклопедија

светлосен притисок - Притисок произведен од светлина врз телата што ги одразува или апсорбира светлата, честичките, како и индивидуалните молекули и атоми. Хипотезата за притисокот на светлината за прв пат (1619) изрази I. Кеплер за да го објасни отстапувањето на опашките на кометите кои летаат во близина на сонцето. ... ... Енциклопедиски речник

светлосен притисок - ŠVIESOS SLėGIS PATSATAS T SRITIS Standartizacija IR Metroollija Apibrėtis Slėgis, Kurį Kuria Švviesa Veikdama tam tikrą paviršių. ATITiKMenys: Англ. Лесен притисок ек. Лихтдрок, м Рус. Светлосен притисок, n; Светлосен притисок, N ПРАК. Prerise de ... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

светлосен притисок - Šviesos Slėgis Statchas T Sritis Fizika Atitikmenys: Англ. Лесен притисок ек. Лихтдрок, м Рус. Светлосен притисок, n; Светлосен притисок, N ПРАК. Prerise de la lumière, f ... fizikos terminų žodynas

Светлосен притисок - Притисок произведен од светлина врз телата што ги одразува или апсорбира светлата, честичките, како и DEP. Молекули и атоми. Хипотеза за D. Со. За прв пат (1619), I. Кеплер изрази I. Келелер за да го објасни отстапувањето на кометата што летаат во близина на сонцето. Во земјата ... ... Природна наука. Енциклопедиски речник

Светлосен притисок - притисок произведен со светлина на осветлената површина. Игра голема улога во вселенските процеси (формирање на коцки со опашки, рамнотежа голема ѕвезда). Д. С. предвиде во 1619 година. Астрономер I. Кеплер. (1571 1630) и експериментално ... ... Астрономски речник

Излегува дека притисокот може да создаде не само солидни тела, течности и гасови. Ставањето на површината на телото, светлото електромагнетно зрачење, исто така, има притисок врз него.

Теорија на светлосен притисок

Јохан Келелер.

За првпат претпоставката дека притисокот на светлината постои, беше направено Германски научник Јохан Кеплер Во XVII век. Проучувањето на однесувањето на кометите кои летаат во близина на сонцето, тој го привлече вниманието на фактот дека опашката на кометата секогаш отстапува на страната спротивна на сонцето. Кеплер посочи дека некако оваа девијација е предизвикана од изложеноста на сончева светлина.

Теоретски, постоењето на светлосен притисок беше предвидено во XIX век британскиот физичар Џејмс Клерк МаксвелКој ја создаде електромагнетната теорија и тврдеше дека светлината е и електромагнетни осцилации, и треба да изврши притисок врз пречките.

Џејмс Клерк Максвел

Светлината е електромагнетски бран. Тоа создава електрично поле, под дејство на кои електроните во телото, кои се случуваат на нејзиниот пат, прават осцилации. Во телото постои електрична струја насочена по напонот на електричното поле. Од страна магнетно поле на електрони делува lorentz Power.. Нејзината насока се совпаѓа со насоката на ширењето на светлината бран. Оваа моќ е моќта на светлиот притисок .

Според Максвел, сончевата светлина произведува на црна плоча која се наоѓа на теренот, притисокот на одредена вредност (p \u003d 4 · 10 -6 n / m 2). И ако наместо црната плоча, земете рефлексивни, тогаш светлината притисок ќе биде 2 пати повеќе.

Но, тоа беше само теоретска претпоставка. За да го докаже тоа, неопходно е да се потврди теоријата на практичен експеримент, односно да се измери големината на светлината. Но, бидејќи неговата големина е многу мала, тоа е исклучително тешко да се направи тоа.

Питер Николаевич Лебедев

Во пракса, тоа се спроведе експериментатор на руски физичар Питер Николаевич Лебедев. Искуството спроведено од него во 1899 година ја потврди претпоставката на Максвел дека постои светлосен притисок врз цврстото тело.

Искуството на Лебедев

Склопна слика на експериментот на Лебедев

За да го изврши своето искуство, Лебедев создаде посебен уред, кој беше стаклен сад. Внатре во садот беше ставен на лесен пулмон на тенка стакло. На рабовите на оваа прачка беа прикачени тенки светла крилја од различни метали и мика. Воздухот истрча од садот. Со помош на специјални оптички системи кои се состојат од извор на светлина и огледала, светлината зрак беше на чело на крилјата лоцирани на едната страна од прачката. Под влијание на светлиот притисок, прачката се врти, а темата беше извртена за некаков агол. Големината на овој агол и ја определи големината на светлината.

Уред на Лебедев

Но, овој експеримент не даде точни резултати. Кога постоело неговите тешкотии. Бидејќи вакуумните пумпи во тие денови не постоеле, користеле обични механички. И со нивната помош во садот, беше невозможно да се создаде апсолутен вакуум. Дури и по пумпањето, остана во воздух. Крилја и ѕидови на садот загреана нееднаква. Страната со која се соочува светлосен зрак беше загреан побрз. И тоа предизвика движење на молекулите на воздухот. Струи на повеќе загреан воздух се роза. Бидејќи е невозможно да се инсталираат апсолутно вертикални крила, тогаш овие струи создадоа дополнителен вртежен момент. Покрај тоа, самите крилја беа загреани нееднакви. Страна со кои се соочува изворот на светлина се загрева. Како резултат на тоа, дополнително влијание на аголот на низата се врти.

За да се направи експеримент попрецизно, Лебедев зеде многу голем сад. Винг тој направи два пара многу тенки кругови од платина. Покрај тоа, дебелината на круговите на еден пар беше различна од дебелината на круговите на друг пар. На едната страна на прачката, круговите беа сјајна на двете страни, од друга страна - едната страна беше покриена со платина мобилен. Лесни снопови беа на чело со нив со еден, а потоа од друга страна, за да ги балансираат силите кои дејствуваат на крилјата. Како резултат на тоа, се мери притисокот на светлината на крилјата. Резултатите од искуството ги потврдија теоретските претпоставки на Максвел за постоењето на светлосен притисок. И неговата големина беше речиси иста како и Максвел предвиде.

Во 1907 - 1910 Со помош на попрецизни експерименти, Лебедев го мери притисокот на светлината на гасовите.

Светлината како секое електромагнетно зрачење поседува енергија Е. .

Неговиот импулс p \u003d E. v. / c 2. ,

каде v. - брзина на електромагнетно зрачење,

в. - брзината на светлината.

Како v. = од Т. p \u003d e / s .

Со доаѓањето на квантната теорија, светлината почна да се разгледува како прилив на фотони - елементарни честички, Светло quanta. Имајќи срам за телото, фотоните го пренесуваат импулсот на него, односно притисокот е ставен.

Сончев плови

Фридрих Артурович Зандер.

Иако големината на светлината е многу мала, сепак, може да има корист од некоја личност.

Назад во 1920 година Советски научник и пронаоѓач Фридрих Артурович Зандер, еден од креаторите на првата ракета на течно гориво, ја стави идејата за летови во вселената сончев плови . Таа беше многу едноставна. Сончевата светлина се состои од фотони. И тие создаваат притисок со минување на импулсот на било која осветлена површина. Следствено, со цел да го водат вселенското летало во движење, можете да го користите притисокот генериран од сончевата светлина или ласерот на површината на огледалото. Таквото едро не е потребно ракетно гориво, а неговото работење не е ограничено. И ова ќе овозможи прави повеќе товар во споредба со вообичаеното вселенски брод. со млазен мотор.

Сончев плови

Но, досега тоа е само проекти за создавање ѕвездени ѕвезди со соларни плови како главен мотор.

Една од експерименталните потврди за присуство на пулс во фотоните е постоењето на лесен притисок (експерименти на Лебедев).

Бран објаснување (според Максвел): интеракција на индуцираните струи со магнетно поле на бранот.

Од квантната гледна точка, притисокот на светлината на површината се должи на фактот дека кога се судира со оваа површина, секој фотон го пренесува на својот импулс. Бидејќи фотонот може да се движи само со брзината на светлината во вакуо, одразот на светлината од површината на телото треба да се смета за процес на "повторно емисија" на фотоните - инцидентот фотон се апсорбира од површината, а потоа е зрачен со него со спротивна насока на пулсот.

Размислете за светлиот притисок, кој има прилив на монохроматски зрачење, паѓајќи нормално на површината на површината на телото.

Дозволете го времето по единица на површината на телото рфотолошки. Ако коефициентот на рефлексија на светлината од површината на телото е еднаков R,тоа Rn. фотоните се рефлектираат и (1 –R) p- апсорбира. Секој рефлектирачки фотон го пренесува пулсот е еднаков на 2r f \u003d 2hv / c (Кога се рефлектира, фотон пулсот се менува на - P f). Секој апсорбиран фотон го пренесува својот пулсен ѕид p \u003d hv / c . Притисокот на светлината на површината е еднаков на импулсот кој ги пренесува површините за 1 со сè рфотони:

, (11-12)

каде I \u003d nhv - Енергијата на сите фотони паѓа по единица површина по единица време, т.е. интензитетот на светлината, и w \u003d i / c - густина на енергија на инциденти. Оваа формула беше експериментално проверена и беше потврдена во експериментите на Лебедев.

4. Фотон гас. Босоните. Дистрибуција на Бозе - Ајнштајн.

Размислете за светлината како збир на фотони кои се внатре во затворена празнина со огледални ѕидови. Притисокот на светлината на површината на огледалото треба да биде ист како што би било ако фотоните се огледала што се рефлектираат од површината како апсолутно еластична топки.

Најди го притисокот произведен на совршено рефлексивни ѕидови | Затворена празнина.

За едноставност, претпостави дека шуплината има облик на коцката. Поради изоторопијата на зрачење, можеме да претпоставиме дека сите насоки за движење на фотони се подеднакво можни. Не постои интеракција помеѓу фотоните (фреквенцијата на нив во судири не се менува). Затоа, фотоните се движат како молекули на совршен еден нуклеарен гас.

Притисокот на идеалниот гас на ѕидовите на празнината ќе се најде од главната равенка на кинетичката теорија на гасови:

Но, за фотони m \u003d hv i / c 2, јас\u003d S и затоа колку i 2 \u003d hv i. Во овој начин,

каде W.- вкупната енергија на сите фотони во шуплината, и притисокот врз неговите ѕидови

Овде w- Волуметриска густина на радијациона енергија. Ако фотоните во нашата шуплина имаат фреквенции од 0 до ∞, тогаш w.можете да одредите со формулата:

(11-14)

Овде ρ(ν) - Волуметриската густина на радијациона енергија во фреквентниот опсег од ν до ν + dν.

Функција ρ(ν) се наоѓа со посебна квантна дистрибуција на фотони во енергии (фреквенции) - дистрибуции Бозе - Ајнштајн (БД).

1. За разлика од дистрибуцијата на Максвел, која ја карактеризира распределбата на честичките во брзината (пулсира), квантната дистрибуција ги опишува енергиите на честичките во фазниот простор формирана од импулси и координати на честичките.

2. Основниот обем на фазниот простор е еднаков на (поместување на сите зголемувања на координатите):

3. Волуменот што доаѓа до една држава е еднакво h 3. .

4. Број на држави dG I.зрачењето лоцирано во обемот на елементарната фаза во квантната статистика се добива со делење на јачината на звукот (11-15) на h 3.:

5. Дистрибуција Б-Е. Системи на честички со цела вртење. Тие добија име босонс.. Овие честички вклучуваат фотони. Нивниот спин прифаќа цели броеви. Моментот на Photon Pulse ја зема вредноста mh / 2π.каде м. = 1. 2,3… Бозе - Ајнштајн дистрибуција функција за фотони има форма:

, (11-16)

каде. Δn е бројот на фотони во износ од ДВ, n јас - просечниот број на честички во една енергетска состојба со енергија W I.Повикан к. - Постојан Болцман, Т. - Апсолутна температура. Коефициентот 2 се појавува во врска со присуството на две можни насоки на поларизацијата на светлината (лева и десна ротација на рамнината на поларизацијата).

Завршен број на држави во волумен V.(По интегрирањето во однос на обемот и употребата на корелации помеѓу фотонскиот пулс ри нејзината енергија W, ν. P \u003d hv / c, w \u003d hv ):

каде што е фреквенција од - Брзината на светлината во вакуум.

Бројот на фотони со енергија од W.порано W + d wво волуменот V:

Волуметриската густина на радијациона енергија во фреквентниот опсег од ν до ν + dν ќе најдете множење (11-16) за енергијата на еден фотон hν. :

. (11-18)

Притисокот на зрачењето ќе го пронајдат формулите (11-13), (11-14) и (11-18):

Равенка на држава за зрачење:

Радијациона енергија од V (Стефан-Болцман закон):

Односот помеѓу енергетската сјајност и волуметриската густина на енергијата на зрачење (следува од споредбата на формулата за штила со формулата (11-18):

R e (ν, t) \u003d (c / 4) ρ (ν, t).

48. Елементи на квантната оптика. Енергија, Маса и моментален фотон. Излезот на формулата за лесен притисок врз основа на квантните идеи за природата на светлината.

Така, ширењето на светлината треба да се смета не како континуиран бран

свештеник, но како проток на локализирани дискретни честички кои се движат со брзина со ширењето на светлината во вакуо. Последователно (во 1926 година) овие честички го добиле името на фотоните. Фотоните ги имаат сите својства на честичките (corpuscles).

Развојот на хипотезата на планетата доведе до создавање на идеи за квантните својства на светлината. Светлината Quanta го доби името на фотоните. Согласно Законот за пропорционалност на масата и енергијата и хипотезата на штитот, фотонската енергија е одредена од формулите

.

Изедначувајќи ги вистинските делови на овие равенки, го добиваме изразот за масата на фотонот

или земајќи го предвид тоа

Пулсот на фотонот е определен од формулите:

Маса на остатокот од фотонот е нула. Квант на електромагнетно зрачење постои само ширење со брзината на светлината, додека ги има крајните вредности на енергија и пулсот. Во монохроматичното светло со фреквенција ν, сите фотони имаат иста енергија, пулс и маса.

Светлосен притисок

Лесното зрачење може да ја пренесе својата енергија на телото во форма на механички притисок.

Тој докажа дека светлината, целосно апсорбирана од закопаната плоча, има ефект на сила врз него. Светлиот притисок се манифестира во фактот дека дистрибуираната сила се применува на осветлената површина на телото во насока на светло ширење на светлината, пропорционално на густината на светлината и во зависност од оптичките својства на површината.

Како резултат на тоа, апликациите за оптички мерења на механиката на Лебедев беа добиени исклучително важен сооднос, што покажа дека енергијата е секогаш еквивалентна на масата. За прв пат Ајнштајн посочи дека MC 2 \u003d E-равенката е универзално и треба да биде фер за било каков вид на енергија.

Можете да го објасните овој феномен од гледна точка на двата бран и корпускуларни идеи за природата на светлината. Во првиот случај, ова е резултат на интеракцијата на електричната струја предизвикана во телото електрично поле Светлиот бран, со своето магнетно поле според Законот за ампер. Периодично се менува во вселената и со текот на времето, електричното и магнетното поле на светлината бран за време на интеракцијата со површината на супстанцијата имаат ефект на моќност на електроните на атомите на супстанцијата. Електричното поле на бранот предизвикува електрони да вршат осцилации. Моќта на Лоренц на страната на магнетното поле на бранот е насочена по насоката на пропагирање на бранот и е притисочна моќност. Квантната теорија го објаснува притисокот на светлината во тоа што фотоните имаат одреден импулс и кога комуницираат со супстанцијата, тие пренесуваат дел од пулсот на честички на супстанцијата, со што се обезбедува притисок врз неговата површина (аналогија со удари на молекули за ѕидот на садот, во кој пулсот пренесен од ѕидот го одредува притисокот на гасот во садот).

Кога апсорбирате, фотоните го пренесуваат својот импулс на телото со кое тие комуницираат. Ова е причината за притисокот на светлината.

Ние го дефинираме притисокот на светлината на површината користејќи ја квантната теорија на зрачење.

Нека зрачењето со фреквенција ν (сл.5) паѓа нормално на некоја површина. Нека ова зрачење се состои од n фотони паѓаат на површината на

доделена δ s за време δ t. Површината се апсорбира од n 1 фотони и се одразува

n 2, т.е. N \u003d n 1 + n 2.

	Продолжување 48.
Секој апсорбиран фотон (нееластичен штрајк) ја пренесува површината на пулсот				И секој.
крејн фотон (еластичен штрајк) го пренесува нејзиниот импулс			Тогаш сите инцидентни фотони на транзиции
пулс, еднаков
Во овој случај, светлината ќе дејствува на површината со сила
оние. врши притисок

Умножете и поделете ја десната страна на оваа еднаквост на n, добиваме

Конечно

каде - енергијата на сите n фотони паѓа по единица површина по единица време,

; - Коефициент на рефлексија.

За црната површина ρ \u003d 0 и притисокот ќе биде еднаков.

Е густина на енергија, димензијата на тоа .

Тогаш концентрацијата на n фотони во зрак паѓа на површината ќе биде

.

Замена во равенката на светлината (2.2), добиваме

Притисокот произведен од светлината кога паѓа на рамна површина може да се пресмета со формулата

каде што е интензитетот на зрачење на површината (или осветлувањето), в - брзината на пропагирање на електромагнетните бранови во вакуум, α, - процентот на инцидентна енергија апсорбирана од телото (коефициентот на апсорпција

ρ е дел од инцидентна енергија што ја рефлектира телото (коефициентот на рефлексија), θ е аголот помеѓу насоката на зрачење и нормална до озрачена површина. Ако телото не е транспарентно, тоа е, сите

паѓањето на зрачењето се рефлектира и апсорбира, а потоа α + ρ \u003d 1.

49 елементи на квантната оптика. Комптон ефект. Корпускуларниот бран дуализам на светлина (зрачење).

3) корпуртичен дуализам на електромагнетно зрачење

Значи, проучувањето на термичко зрачење, фотоексикт, ефектот на Componton покажа дека електромагнетното зрачење (особено, светлината), ги има сите својства на честичката (corpuscles). Сепак, голема група оптички феномени е мешање, дифракција, поларизација укажува на бран својства на електромагнетно зрачење, особено, светлина.

Што е светло-континуирано електромагнетни бранови кои се емитираат од извор или проток на дискретни фотони, случајно за електромагнетни бран, не ги исклучуваат својствата на дискретноста на фотоните.

Светлината (електромагнетно зрачење) истовремено ги има својствата на континуираните електромагнетни бранови и својствата на дискретни фотони. Ова е корпускуларен бран дуализам (двојност) на електромагнетно зрачење.

2) EfficeCompton.Тоа е да се зголеми бранова должина на рентген зрачење за време на расфрлањето од страна на супстанцијата. Менување на бранова должина

K (1-cos) \u003d 2 до SIN2 (/ 2), (9) "

каде што k \u003d h / (MC) е compton бранова должина, m - масата на

престол. K \u003d 2.43 * 10 -12 m \u003d 0.0243 A (1 A \u003d 10-10 m).

Сите карактеристики на ефектот на Compton успеаја да објаснат, со оглед на расфрлањето како процес на еластичен судир на рентген фотоните со бесплатни електрони, во кои е забележан законот за зачувување на енергијата и Законот за зачувување на пулсот.

Според (9), промената на брановата должина зависи само од аголот на расејување и не зависи од брановата должина на рендгенската зрачење, или на видот на супстанцијата.

1) Елементи на квантната оптика.Фотони, енергија, маса и фотон пулс

За да се објасни дистрибуцијата на енергијата во спектарот на топлина зрачење на Плекерот направил електромагнетните бранови се емитираат од порции (quanta). Ајнштајн во 1905 година дојде до заклучок дека зрачењето не е само емитувано, туку исто така важи и се апсорбира во форма на кванти. Овој заклучок ни овозможи да ги објасниме сите експериментални факти (фотоф, ефектот на Componton, итн.), Кој не можеше да ја објасни класичната електродинамика, која продолжи од застапувањата на бранот за својствата на зрачењето. Така, пропагирањето на светлината треба да се смета не како континуиран бран процес, туку како проток на локализиран во просторот на дискретни честички кои се движат со брзина со ширењето на светлината во вакуо. Последователно (во 1926 година) овие честички го добиле името на фотоните. Фотоните ги имаат сите својства на честичките (corpuscles).

1. Фотонска енергија

постојаниот бар понекогаш се нарекува квантна акција. Димензијата се совпаѓа, на пример, со димензија на моментот на пулсот (L \u003d R MV).

Како што следува од (1) Фотонската енергија се зголемува со зголемување на фреквенцијата (или со намалување на брановата должина),

2. Масата на фотоната се одредува врз основа на Законот за односот на масата и енергијата (E \u003d MC 2)

3. Футон Фотон. За било која релативна енергија за честички Од фотон m 0 \u003d 0, тогаш фотон пулс

оние. Бранова должина е обратно пропорционална со пулсот.

50. Нуклеарен модел на атом на Darkford. Спектарот на атомот на водород. Генерализирана формула Балмер. Спектрална серија на водороден атом. Мандатот на терминот.

1) Ратерфорд предложил атом на нуклеарен модел. Според овој модел, атомот се состои од позитивен кернел кој има полнење ZE (Z - број на секвенца на елементот во табелата Mendelev, E - елементарен полнење), големина10 -5 -10 -4 А (1а \u003d 10 -10 м) и масата е речиси еднаква на масата на атомот. Електроните се движат околу кернелот на затворени орбити, формирајќи електронска школка на атом. Бидејќи атомите се неутрални, Z Electrons треба да ротира околу кернелот, чиј полнење е ЗЕ. Димензиите на атомот се одредуваат од големини на надворешните орбити на електроните и претставуваат редот на единиците А.

Масата на електроните е многу мал дел од масата на јадрото (за водород 0.054%, за преостанатите елементи помали од 0,03%). Концептот на "електронска големина" не успева постојано, иако RO 10-3 A се нарекува класичен електронски радиус. Значи, Atom Core зафаќа незначителен дел од обемот на атомот и е концентриран речиси сите (99,95%) масата на атомот. Ако јадрата на атомите се наоѓаат блиску еден до друг, тогаш светот ќе има радиус од 200 м, а не 6400 км (густината на супстанцијата

атомски јадра 1.8.

2) шетање спектар на водороден атом

Спектурниот спектар на атомскиот водород се состои од одделни спектрални линии кои се распоредени во одреден редослед. Во 1885 година, Балмер открил дека брановите должини (или фреквенции) на овие линии можат да бидат претставени со формулата.

, (9)

каде r \u003d 1,0974 7 m -1 исто така се нарекува постојан Ридберг.

На Сл. 1 покажува дијаграм на нивото на енергија на атомот на водород, пресметан според (6) во Z \u003d 1.

Кога префрлувате електрони со повисоки нивоа на енергија до ниво n \u003d 1, ултопиолетовото зрачење или зрачење на серијата Lysean (SL) се случува.

Кога електроните се свртуваат кон нивото n \u003d 2, постои видливо зрачење или зрачење на серијата Balmer (SAT).

Кога се движат електрони со повисоки нивоа по ниво n \u003d

3 има инфрацрвено зрачење, или зрачење на серијата PASHEN серија (SP) итн.

Фреквенции или бранови должини кои произлегуваат од ова зрачење се одредуваат од формулите (8) или (9) на m \u003d 1 - за серијата LIMANE, на M \u003d 2 - за серијата Balmer и на M \u003d 3 - за паста серија. Фотонската енергија се одредува со формулата (7), која, земајќи ги предвид (6), може да се даде за атоми слични на водород на ум:

ev (10)

50 продолжи

4) спектрален водороден спектрален- сет на спектрални серии кои го сочинуваат спектарот на атомот на водород. Бидејќи водородот е наједноставниот атом, неговата спектрална серија најмногу се изучува. Тие се добро подредени на формулата на Ридберг:

,

каде r \u003d 109 677 cm-1 е постојан rydberg за водород, n '- главното ниво на серијата. Спектрални линии кои произлегуваат кога транзициите на главното ниво на енергија,

повикано предупредување, сите останати се подредени.

Лиман серија

Отвори Т. Лиман во 1906 година. Сите линии на серии се во ултравиолетовиот опсег. Серијата одговара на формулата Ридберг за n '\u003d 1 и n \u003d 2, 3, 4,

Балмер серија

Отворив I. Ya. Balmer во 1885 година. Првите четири серии од серијата се во видлив опсег. Серијата одговара на формулата Riredberg на n '\u003d 2 и n \u003d 3, 4, 5

5) спектрален термин или електронски мандататом, молекули или јонска конфигурација

зрачењето (држава) на електронскиот потсистем одредување на нивото на енергија. Понекогаш под зборот, терминот ја разбира енергијата на ова ниво. Транзициите меѓу термите го одредуваат спектарот на емисија и апсорпцијата на електромагнетното зрачење.

Условите на атомот се земаат за означување со големи букви S, P, D, F, итн, што одговара на вредноста на квантниот број орбитален аголен импулсL \u003d 0, 1, 2, 3, итн. Квантниот број на целосен аголен вртежен момент J е даден од индексот на десно подолу. Ниска цифра над левата е мноштвото ( мултиптилноста) Термин. На пример, ²п 3/2 - двојната R. понекогаш (по правило, за едно-електронски атоми и јони) пред терминот симбол покажува главниот квантен број(на пример, 2 ²s 1/2).

Притисок на CBETA, притисок изречен за рефлективни и апсорпциски тела, честички, како и индивидуални молекули и атоми; Една од ponderomotor дејствата на светлината поврзани со трансферот на импулс електромагнетно поле супстанција. Хипотезата за постоењето на притисокот на светлината беше прва изразена од I. Кеплер во 17 век за да го објасни отстапувањето на кометата на опашките од Сонцето. Теоријата на светлосен притисок во рамките на класичната електродинамика ја дава Ј. К. Максвел во 1873 година. Во него притисокот притисок е објаснет со расфрлање и апсорпција на електромагнетниот бран со честички на супстанцијата. Во рамките на квантната теорија на светлосен притисок - резултат на пренос на импулс од фотони со фотони.

Со нормален пад на светлината на површината на цврстиот притисок на притисокот на светлината P, формулата се одредува со формулата:

p \u003d s (1 + r) / s, каде

S Дали густината на енергетскиот флукс (интензитет на светлина), R е коефициентот на рефлексија на светлина од површината, C - брзината на светлината. Под нормални услови, притисокот на светлината е помал. Дури и во моќен ласерски зрак (1 w / cm 2) на светлосен притисок од околу 10 -4 g / cm 2. Широкиот пресек на ласерски зрак може да се фокусира, а потоа моќта на светлината во фокусот на зракот може да ја држи милиграмната честичка на тежината.

Експериментално, притисокот на светлината на цврсти тела првпат беше проучен од страна на П. Н. Лебедев во 1899 година. Главните тешкотии во експерименталното откривање на притисокот на светлината требаше да се потенцира против позадината на радиометриските и конвективните сили, чија големина зависи од притисокот на телото на гас и недоволно вакуум може да го надмине притисокот на светлината од страна на неколку нарачки. Во експериментите на Лебедев во вакуум (притисок на редот на 10 -4 мм Меркур столб) стаклен сад на тенка сребрена нишка гладни рокери со мали дискови, кои се озрачуваат. Крилјата беа направени од различни метали и мика со идентични спротивни површини. Постојано озрачување на предните и задните површини на крилјата на различни дебелини, Лебедев успеа да го израмни преостанатиот ефект на радиометриските сили и да се задоволи (со грешка ± 20%) согласност со Максвел теорија. Во 1907-10, Лебедев го истражувал притисокот на светлината на гасовите.

Светлиот притисок игра голема улога во астрономските и атомските феномени. Притисокот на светлината во ѕвездите, заедно со притисокот на гасот, ја гарантира нивната стабилност, спречување на гравитационите сили. Дејството на притисокот на светлината е објаснето од страна на некои форми на cometts. Кога фотонот е исфрлен од атоми, се јавува т.н. лесен поврат, а атомите добиваат фотон пулс. Во кондензирани медиуми, светлосен притисок може да предизвика обвинение за превозници на полнење (види страст на електрони со фотони). Притисокот на сончевото зрачење се обидува да се користи за да создаде разновиден простор погон - т.н. соларни плови.

Специфичните карактеристики на светлосен притисок се наоѓаат во rarefied атомски системи со резонантно расфрлање на интензивна светлина кога фреквенцијата на ласерската зрачење е еднаква на атомската стапка на транзиција. Со апсорпција на фотонот, атомот го добива пулсот во насока на ласерскиот зрак и оди во возбудена состојба. Понатаму, спонтано, емитискиот фотон, атомот го стекнува импулсот (светло враќање) во произволна насока. Со последователна апсорпција и спонтана емисија на фотони, атомот добива постојано импулси насочени по светлото зрак, што создава притисок притисок.

Силата f од резонантниот притисок на светлината на атомот е дефиниран како пулс пренесен од страна на фотонскиот тек со густина n по единица време: f \u003d nћkσ, каде што ћk \u003d 2πћ / λ е пулсот на еден фотон, σ ≈ λ 2 е апсорпциониот дел од резонантниот фотон, λ е светлината на брановите должината, k е бран број, ћ - постојан планк. Со релативно мали густини на зрачење, резонантниот притисок на светлината е директно пропорционален на интензитетот на светлината. При високи густини на фотонскиот тек N, сатурацијата на апсорпцијата и сатурацијата на резонантниот притисок на светлината се јавува (види сатурација на ефектот). Во овој случај, притисокот притисок создава фотони спонтано емитирани од атоми со просечна фреквенција γ (обратен животен век на возбуден атом) во случајна насока. Силата на светлината престанува да зависи од интензитетот и се одредува со брзината на спонтани акти на емисија: f≈ћkγ. За типични вредности на γ ≈ 10 8 C -1 и λ ≈0.6 μm, моќта на притисокот на светлината .f5 · 10 -3 ev / cm; Кога заситен, резонантниот притисок на светлината може да создаде забрзување на атомите до 10 5 g (G - забрзување на слободен пад). Таквите големи сили овозможуваат селективно да ги контролираат атомски греди, разликувајќи ја фреквенцијата на светлината и всушност влијаат на атомите со мали фреквенции на резонантна апсорпција. Особено, можно е да се компресира Maxwellian дистрибуција во брзини, отстранување на атоми со голема брзина од зракот. Ласерското светло е насочено кон атомскиот зрак, избирајќи ја фреквенцијата и обликот на спектарот на зрачење, така што светлиот притисок е забавен со брзи атоми со големо поместување на резонантната фреквенција (види Доплер ефект). Притисокот на резонантноста на светлината може да се користи за одделни гасови: кога дво-коморалниот сад е озрачен со мешавина од два гасови, атомите на една од нив се во резонанца со зрачење, атомите на резонантен под влијание на светлиот притисок ќе одат на долгата комора.

Некои карактеристики имаат резонантен притисок на светлината на атомите поставени во областа интензивна постојани бранови. Од квантната гледна точка, постојаниот бран формиран од идните фотонски струи предизвикува впечаток на атомот поради апсорпцијата на фотоните и нивната стимулирана емисија. Просечната сила која дејствува на атомот не е нула поради неомогеноста на полето на бранова должина. Од класична гледна точка, моќта на притисокот на светлината се должи на дејството на просторно нехомогено поле на атомскиот дипол, го индуцира. Оваа сила е минимална во јазли каде што моментот на дипол не е воден, и во гредите, каде што теренот градиент на нула. Максималната моќ на светлосен притисок во редот на големината е f≈ ± EKD (знаци се однесуваат на сифан и антифазен дипол движење со вртежен момент D во однос на полето со етнотичноста E). Оваа сила може да достигне гигант вредности: D≈ 1 Дебати, λ≈0.6 μm и E≈ 10 6 V / CM сила F≈5 ∙ 10 2 EV / cm. Областа на стоечкиот бран ги разбуди зракот на атомите кои минуваат низ зракот на светлината, како диполи, флуктуирачки во антифаза, се движат по различни траектории, како атоми во искуството на Стерн-Герлача. Атомите што се движат по ласерскиот зрак делува радијална сила на светлиот притисок, поради радијалната хетерогеност на густината на полето на светлината. И во стоење и во трчање бран, не само детербитиличко движење на атомите, туку и нивната дифузија во фазниот простор, како апсорпција и емисија на фотони - квантни случајни процеси. Резонантниот светлосен притисок може да ги доживее квазипартиите во цврсти тела: Електрони, Excitons, итн.

Осветлена.: Lebedev P. N. Sob. ОП. М., 1963; Ескин А. Ласерски зрачење притисок // успеси на физички науки. 1973. T. 110. Vol. еден; Казанцев А. П. Резонантно притисок // ibid. 1978. Т. 124. Вол. еден; Yehlohov В.С., Minogin V. G. Притисокот на ласерското зрачење на атомите. М., 1986 година.

С. Г. Полибителски.