ФИТР БНТУ – Портал Студентов

Лекция:  Элементы квантовой электроники

1. Квантовая теория излучения

Порция светового излучения – квант света – обладает корпускулярными свойствами и может рассматриваться как элементарная частица, называемая фотоном. Фотоны являются носителями свойств электромагнитного поля. Чем выше частота излучения, тем сильнее проявляются корпускулярные свойства света.

Согласно постулатам Бора, излучение кванта света происходит при переходе атома из состояния с большей энергией в состояние с меньшей энергией

,  .

2. Поглощение, спонтанное и вынужденное излучение фотонов. Коэффициенты Эйнштейна для перехода в двухуровневой системе

Опыт показывает, что атом, находящийся в возбужденном энергетическом состоянии,  сам собой переходит в нормальное, невозбужденное состояние, излучая свет. Излучение, происходящее в отсутствие внешних причин, изменяющих энергию атома, называется самопроизвольным или спонтанным излучением.

Читать полностью »

§ 6. Закон Стефана — Больцмана

Закон Кирхгофа *) ставит в центр внимания теории теплового излучения функцию , представляющую собой испускательную способность черного тела. Определение вида этой функции явилось основной задачей учения о температурном излучении. Решение задачи было получено не сразу. Сначала был установлен теоретически и экспериментально закон, определяющий суммарное излучение черного тела (закон Стефана –Больцмана); затем были определены некоторые основные черты искомой функции (закон Вина), найден весьма точный экспериментальный ход ее в зависимости от для разных Т и, наконец, после ряда неудачных попыток, имевших, однако, огромное значение для понимания вопроса (В. А. Михельсон, Рэлей—Джинс, Вин, Лорентц), удалось найти окончательное теоретическое решение задачи (Планк, 1900 г.) Необходимо упомянуть, что оно было найдено только путем решительного принципиального изменения основных положений физики, путем создания теории квантов, заложившей принципиально новую базу физической науки. Эта новая теория оказалась столь важной и плодотворной, что дальнейшее развитие ее составило главное содержание теоретической физики за все последующие годы и охватило почти все области нашей науки.

Читать полностью »

Теорема Штейнера. Вращательный момент.

Если известен момент инерции тела относительно оси, проходящей через его центр масс, то момент инерции относительно любой другой параллельной оси определяется теоремой Штейнера: момент инерции тела I относительно произвольной оси равен моменту его инерции Iс относительно параллельной оси, проходящей через центр масс С тела, сложенному с произведением массы т тела на квадрат расстояния а между осями:

.

Таким образом, теорема Штейнера сводит вычисление момента инерции относительно произвольной оси к вычислению момента инерции относительно оси, проходящей через центр инерции тела.

1.2. Модели тел в механике

     Приступая к решению задач механики, необходимо прежде всего рассмотреть методы описания движений. Раздел механики, в котором рассматриваются только методы описания движений, но не ставятся вопросы о законах движения, называется кинематикой. Законы движения и их применение к отдельным конкретным задачам изучает динамика. Как раздел динамики, в виде частного случая, можно рассматривать статику, изучающую условия, при которых тела остаются в покое. В зависимости от свойств тел, которые необходимо учитывать при изучении тех или иных движений и содержания вопросов, на которые должен быть получен ответ, механика условно делится на механику материальной точки (частицы), механику твердых (недеформируемых) тел и механику упругих тел (последняя включает в себя теорию упругости и механику жидкостей и газов).

Читать полностью »

2.Центр масс системы материальных точек. Законы его движения.

В механике Галилея—Ньютона из-за независимости массы от скорости импульс системы может быть выражен через скорость ее центра масс. Центром масс (или центром инерции) системы материальных точек называется воображаемая точка С, положение которой характеризует распределение массы этой системы. Ее ра­диус-вектор равен

где и - соответственно масса и радиус-вектор -й материальной точки; - число материальных точек в системе; - масса системы. Скорость центра масс:

Читать полностью »