Физические явления, физика, статьи по физике.

Иногда п называют еще главным квантовым числом (кроме
главного, существуют и другие квантовые числа). Это число
обозначает орбиту, на которой находится электрон: я = 1 для
ближайшей к ядру орбите; 2, 3, 4 и так далее — для более высоких.
Когда единственный электрон атома водорода опускается с
орбиты 2 на орбиту 1, он выделяет один квант (определенного
размера) энергии, т. е. излучение определенной частоты, и в
определенном месте спектра появится яркая линия. (А когда
единственный электрон атома водорода поднимается с орбиты
1 на орбиту 2, он поглощает один квант (того же определенного
р а з м е р а ) , и на месте яркой спектральной линии появится
еще и темная.)
Если единственный электрон атома водорода опустится с орбиты
3 на орбиту 1, то энергии при этом выделится больше, и
частота излучаемого света будет выше. При перемещении с орбиты
3 (4, 5) на орбиту 1 частота будет еще выше.
Серия перемещений с различных орбит на орбиту 1 приведет
к излучению света последовательно повышающейся частоты
(или последовательно понижающейся длины волны), то есть
серии волн Лаймана. Серия перемещений с более высоких орбит
на орбиту 2 приведет к появлению серии Бальмера, на орбиту
3 — серии Пашена и т. д.
В описывающих длины волн спектральных линий различных
серий формулах (5.5, 5.6, 5.7, 5.8) первое число знаменателя
правой части и будет главным квантовым числом орбиты, куда
опускается (или с которой поднимается) электрон.
Заряд ядра атомов более сложной, чем у водорода, структуры
с несколькими электронами больше, следовательно, электроны
на внутренней орбите удерживаются сильнее.
Поэтому для перемещения на более высокую орбиту электрону
требуется больше энергии, а значит, и при переходе на
более низкую орбиту энергии также освобождается больше.
Самые короткие излучаемые водородом волны находятся в ультрафиолетовой
части спектра (серия Лаймана), а более сложные
атомы могут излучать и сверхкороткие рентгеновские лучи.
Мозель обнаружил, что длина волн рентгеновского излучения
уменьшается с возрастанием атомного числа элемента.
Дальше — хуже. Модель атома Бора вполне подходила для
атомов водорода, чей спектр состоит из прямых линий. Однако
более точный спектральный анализ показал, что спектральные
линии водорода имеют тонкую структуру, состоящую из
многих мелких линий, будто электрон при перемещении на
другую орбиту «промахивается» и попадает на соседнюю.

No Comments »

Пробовали ли вы когда-нибудь смотреть на мир сквозь цветные стекла? На средней фотографии вы видите две ракетки и шарик для настольного тенниса. Взглянем на эти предметы сквозь зеленое стекло (левое фото). Белый шарик стал зеленым, красная ракетка – черной, а зеленая – сохранила свой цвет. Если же мы возьмем красное стекло, то белый шарик станет красным, зеленая ракетка – черной, а красная – сохранит свой цвет (правое фото).

От чего же зависит цвет тел? Оказывается, от двух причин: а) способности различных тел неодинаково хорошо отражать лучи раличного цвета и б) спектрального состава лучей, освещающих эти тела.

Первая причина проста. Если правая ракетка видится нам зеленой, значит, из всего спектра падающего на нее белого света отражаются только желто-зелено-голубые лучи (см. спектр на левой странице). Лучи остальных цветов ракетка не отражает, то есть поглощает.

Аналогично, красное стекло потому и красное, что поглощает все лучи, пропуская через себя лишь красно-оранжевые. Поэтому, наблюдая зеленую ракетку сквозь такое стекло, мы видим ее черной. Красно-оранжевых лучей она не испускает, а зеленые поглощаются стеклом. В результате свет от этой ракетки в наш глаз не поступает, что мы и расцениваем как черный цвет.

Вторая причина. Предположим, что ракетки освещены не белым светом (в спектре которого есть все цвета), а красным прожектором. Зеленая ракетка опять покажется нам черной. Красные лучи прожектора она поглощает, а зеленых лучей в его свете нет. В результате от зеленой ракетки не отразится никакого света. Поэтому даже без цветных стекол она будет казаться нам черной.

No Comments »

Автор стремится расширить представление о строении к свойствах материи,
касаясь весьма необычных ее форм, которые существуют лишь в таких экзотических астрономических объектах, как нейтронные звезды, черные дыры и т. д.
Заслуживает внимания включение автором в свою книгу основ статистического описания больших систем, или ансамблей физических частиц (газы, плазма, кристаллы и т. п.), о которых многие читатели имеют лишь самое поверхностное Представление. Завершая свою книгу описанием наиболее сложного из существующих во
Вселенной объекта — живой материи, наделенной способностью к разумному познанию, автор и здесь придерживается физического подхода, разъясняя смысл понятий синтеза сложных органических молекул, генетического кода, переноса энергии и информации в живых организмах. На чешском языке книга В. Крейчи вышла в серии Малой современной энциклопедии (которую издает в Праге издательство Горизонт) и вполне оправдывает свою принадлежность к этой серии, рисуя в доступной для неспециалистов форме широкую картину мира с точки зрения современной физики. Мы надеемся, что переведенная на русский язык книга В. Крейчи найдет многочисленных читателей — прежде всего среди учащихся старших классов, студентов и просто любознательных людей.

Comments Off

В обыденной речи слово “свет” мы используем в самых разных значениях: свет мой, солнышко, скажи…, ученье – свет, а неученье – тьма… В физике термин “свет” имеет гораздо более определенное значение. В узком смысле свет – это электромагнитные волны, вызывающие в глазу человека зрительные ощущения. Такой способностью обладают только волны с частотами 4·10¹⁴ – 8·10¹⁴ Гц. Однако, некоторые насекомые, например, пчелы способны видеть ультрафиолетовое излучение. А специальные приборы “ночного видения”, часто используемые в военных целях, позволяют человеку видеть мир в инфракрасных лучах.

Эти три вида излучения обладают очень многими схожими свойствами. Поэтому видимое, ультрафиолетовое и инфракрасное излучения объединяют общим названием – оптические излучения, а раздел физики, занимающийся их изучением, называют оптикой. Таким образом, свет в широком смысле этого слова – это все оптические излучения.

По виду испускаемого излучения источники света разделяют на тепловые и люминесцентные. Тепловые источники светят потому, что сильно нагреты, например, пламя свечи или расплавленный металл на сталелитейном заводе.

Люминесцентный свет иначе называют “холодным светом”. Источники этого света имеют невысокую температуру, например, лампа дневного света или экран телевизора. На фотографии изображена рука в резиновой перчатке, держащая колбу с самосветящейся (люминесцирующей) жидкостью.

По происхождению источники света разделяют на искусственные, то есть созданные человеком, и естественные, то есть созданные природой. Примеры искуственных источников вы видите на фотографиях, а примерами естественных источников света являются звезды, вулканы, некоторые насекомые (светлячки) и т.д

Корпускулярные и волновые свойства света. Вспомним, что свет – это электромагнитные волны определенной частоты. Поэтому им, как и всем волнам, свойственны проявления интерференции и дифракции. Наряду с этим свет проявляет себя и как поток особых частиц – фотонов. Существует огромное количество наблюдений, которые подтверждают как волновой характер света, так и корпускулярный (устар. “корпускула” – частица). Рассмотрим некоторые из них

No Comments »