Radyasyon fiziği kaynakları. Radyasyon Radyasyonu Türleri

Her insan günlük olarak farklı radyasyon türleri ile gelir. Aşina olmayanlar için fiziksel fenomen, kötüdür, bu da bu süreç ve nasıl geldiği anlamına gelir.

Fizikte radyasyon - Bu yeni oluşumu elektromanyetik alanElektrik akımı ile şarj edilen parçacıkların reaksiyonu ile oluşturulur, başka bir deyişle, etrafa yayılan bir elektromanyetik dalgalar akışıdır.

Radyasyon Sürecinin Özellikleri

Bu teori, Faraday M. tarafından XIX yüzyılda atıldı, ancak Maxwell D'yi devam ettirdi ve geliştirdi. Tüm çalışmaları sıkı bir matematiksel formül verdi.

Maxwell, Faraday yasalarını çıkardı ve yapılandırdı, hepsinin olduğunu belirledi. elektromanyetik dalgalar Aynı ışık hızıyla hareket ettirin. Çalışmaları sayesinde, bazı olaylar ve doğa açıklandı. Sonuçları nedeniyle, elektro, radyo ekipmanı görünümü mümkündü.

Yüklü parçacıklar belirler özellik Radyasyon. Ayrıca işlemde güçlü etki Yüklü parçacıkların, aradığı manyetik alanlarla etkileşimi.

Örneğin, atomik maddelerle etkileşime girdiğinde, partikülün hızı değişir, ilk önce yavaşlar ve sonra, bilim halinde hareket etmekten vazgeçer, bu fenomen fren radyasyonu denir.

Bulunabilir farklı şekiller Bu fenomen, yalnız doğanın kendisi tarafından oluşturulurken, diğerleri ise insan müdahalesi yardımı ile.

Bununla birlikte, tedavi türünü değiştirme yasası herkes içindir. Elektromanyetik alan şarj edilmiş elemandan ayrılır, ancak aynı hızla hareket eder.

Alanın özelliği doğrudan, hareketin kendisinin ne kadar hızlı olduğuna ve hangi boyutta şarj edilmiş bir parçacıklara bağlıdır. Eğer hareket ederken, hiçbir şeyle karşılaşmazsa, hızı değişmez ve bu nedenle radyasyon yaratmaz.

Ancak eğer kullanırsanız, farklı parçacıklara bakarsa, hız değiştirilir, kendi alanının bir kısmı bağlantısı kesilir ve ücretsizdir. Manyetik dalgaların oluşumunun yalnızca partikül hızı değiştiğinde meydana geldiği ortaya çıktı.

Çeşitli faktörler hızı, buradan etkileyebilir ve farklı radyasyon türleri oluşturabilir, örneğin frenlenebilir. Ayrıca dipol, çok kutuplu radyasyon var, kendilerinin içindeki partikül değiştiğinde, sinema yapısını oluşturur.

Alanın her zaman bir dürtü, enerjiye sahip olması önemlidir.

Positronun ve elektronun etkileşimi, serbest alanların mümkün olduğundan, yüklü parçacıklar, elektromanyetik alana iletilen enerjiyi, nabzı korurken, nabzı korur.

Radyasyon kaynakları ve türleri

Elektromanyetik dalgalar, doğada, gelişme sürecinde var olan, gelişme sürecinde, yeni fizik yasalarının oluşturulması, insan tarafından yaratılan yapay olarak adlandırılan yeni radyasyon kaynakları ortaya çıktı. Bu türler x-ışınları içerir.

Bu süreci hissetmek için, bu işlem daireyi terk etmek için gerekli değildir. Elektromanyetik dalgalar her yerde bir kişiyi kuşatır, ışığı açmak ya da mumu aydınlatmak için yeterlidir. Bir eli ışık kaynağına getirdikten sonra, nesneleri yayan ısıyı hissedebilirsiniz. Bu fenomen denir.

Bununla birlikte, örneğin, yaz aylarında, sahile giderken, bir insan güneş ışığından gelen ultraviyole radyasyonu alır.

Klinuerizasyonun her yıl böyle bir fluorografi yapılması, tıbbi araştırmayı yerine getirmek için, aynı zamanda radyasyon sağlayan özel röntgen ekipmanı kullanılmaktadır.

Tıpta, çoğu zaman hastaların fizyoterapisinde kullanılır. Bu tür de çocuk lazerlerinde kullanılır. Ayrıca, belirli hastalıkları tedavi ederken, radyasyon tedavisi uygulanır. Bu tür, dalga boyu çok kısa olduğundan, gamut olarak adlandırılır.

Böyle bir fenomen, ışık kaynağı ile etkileşime giren yüklü parçacıkların tam tesadüfinden dolayı mümkündür.

Birçoğu radyasyon duydu, aynı zamanda radyasyon türlerinden biri.

Çürüme sırasında oluşur kimyasal elementlerRadyoaktif olan, yani, partikül çekirdeğinin atomlara ayrıldığı ve radyoaktif dalgaları yaydığı gerçeğinden dolayı gerçekleşir. Radyo, yayıncılığı için televizyon, onlar tarafından yayılan radyo dalgaları tarafından kullanılır, çok uzun bir süredir.

Radyasyonun ortaya çıkışı

Elektrik dipol, fenomen üreten en basit elemandır. Ancak, işlem oluşturulur belirli bir sistemfarklı tiplerde dalgalanan iki parçacıktan oluşur.

Düz bir çizgide parçacıklar varsa, bir toplantıya taşınırken, elektromanyetik alanın parçası bağlantısı kesilir ve yüklü dalgalar oluşur.

Fizikte, böyle bir fenomen denir, çünkü ortaya çıkan enerji aynı kuvveti yoktur. İÇİNDE bu durum Elemanların hızı ve konumu önemli değildir, çünkü asıl yayıcıların şarjlı çok sayıda öğeye sahip olması gerekir.

Aynı şarj parçacıkları, şarjların dağıtıldığı, aynı şarj parçacıkları çekirdeğe hızlanmaya başlarsa, başlangıç \u200b\u200bdurumunun değiştirilmesi mümkündür. Böyle bir bileşik, elde edilen sistem tamamen elektronik olarak yazılacağı için elektrikli bir dipol olarak kabul edilebilir.

Dipol yoksa, dört kuklayıcıya sahip bir işlem oluşturmak mümkündür. Ayrıca fizikte, radyasyon elde etmek için daha karmaşık bir sistem bir multipoldir.

Bu tür partikülleri oluşturmak için, akımlı bir devrenin kullanılması, ardından Quadrupol radyasyonu hareket ettirildiğinde gereklidir. Manyetik yoğunluğunun elektrik tipinden çok daha küçük olduğunu dikkate almak önemlidir.

Radyasyon reaksiyonu

Etkileşim sürecinde, partikül, belirli bir kuvvetin etkilediği zaman, kendi enerjisinin bir bölümünü kaybeder. Dalgaların akış hızını etkiler, eylemleriyle, aktif hareket gücü yavaşlar. Böyle bir işlem radyasyon sürtünmesi denir.

Bu reaksiyonla, işlemin gücü çok önemsiz olacaktır, ancak hız, ışık hızına çok yüksek ve yaklaşılacaktır. Bu olgu Gezegenimizin örneğini düşünebilirsiniz.

Manyetik alan oldukça fazla enerji içerir, bu nedenle boşluktan yayılan elektronlar gezegenin yüzeyine uçamaz. Bununla birlikte, yere ulaşabilecek alan dalgaları parçacıkları vardır. Bu tür unsurlar yüksek enerjiler kaybına sahip olmalıdır.

Ayrıca boşluk alanının boyutunu da ayırt eder, bu değer radyasyon sırasında önemlidir. Bu faktör, bir elektromanyetik radyasyon alanının oluşumunu etkiler.

Bu durumda, partikül hareketi büyük değildir, ancak alanın elemandan çıkarmanın hızı ışığa eşittir ve oluşturma işleminin çok aktif olacağı ortaya çıkıyor. Ve sonuç olarak, kısa elektromanyetik dalgalar elde edilir.

Partikülün hareket hızı yüksek olduğunda ve yaklaşık olarak ışığa eşit olduğunda, alanın ayrılma süresi artar, bu işlem oldukça uzun sürer ve bu nedenle elektromanyetik dalgaların yüksek uzunluğu yüksektir. Yolları normalden daha fazla işgal ettiğinden ve alan oluşumu oldukça uzun süredir gerçekleşti.

Kuantum fiziğinde radyasyon da kullanılır, ancak dikkat edilmesi sırasında diğer unsurlar kullanıldığında, moleküller, atomlar olabilir. Bu durumda, radyasyon fenomeni göz önünde bulundurulur ve kuantum mekaniğinin yasalarına uymaktadır.

Bilimin gelişimi sayesinde değişiklik yapmak ve radyasyonun özelliklerini değiştirmek mümkün oldu.

Birçok çalışma, radyasyonun insan vücudunu olumsuz yönde etkileyebileceğini göstermiştir. Her şey, ne tür bir radyasyonun ve kişinin ona maruz kaldığı şeye bağlıdır.

Bu hiçbir sır değil kimyasal reaksiyon Ve nükleer moleküllerin çürümesi, canlı organizmalar için tehlikeli olan radyasyon radyasyonu meydana gelebilir.

Onların çürümeleri ile anında ve oldukça güçlü ışınlama meydana gelebilir. Çevredeki ürünler ayrıca radyasyon üretebilir, cep telefonları, mikrodalga fırınlar, dizüstü bilgisayarlar olabilir.

Bu eşyalar, kural olarak, kısa elektromanyetik dalgalar olarak gönderilir. Ancak, vücut sağlığı etkileyen birikebilir.

Radyasyon

geniş bir anlamda, hızla hareket eden yüklü parçacıkların veya dalgaların ve alanlarının oluşumunun emisyonu. I. - Boşaltma ve enerjinin yayılması. Var olmak farklı çeşit I. Mekanik I. Gürültü, Infreaz, Ultrason dahildir. İkinci grup, elektromanyetik ve korpulküler I'den oluşur. Mekanik ve elektromanyetik I'in ana özellikleri. Dalgaların frekansı ve uzunluğu, herhangi bir I'nın etkisi olan enerjilerine bağlıdır. I. Ayrıca iyonlaştırma ve iyonlaştırılmamıştır. Birkaç Form I., özellikle de: Görünür - Optik I., bir kişinin görsel duyumlarına neden olan 740 nm (kırmızı ışık) ila 400 nm (mor ışık) dalga boyu ile; Ultraviyole - göz görünmeyen elektromanyetik I. Dalga boylarında 400 ila 10 nm; Kızılötesi - Optik I. Isıtılmış gövdeler tarafından yayılan 770 nm (yani daha görünür) dalga boyu ile; Ses - Heyecan ses dalgaları Sesli bir ses (16 ila 20 kHz'den), infrasound (16 kHz'den az), ultrason (21 KHz'den 1 GHz'den daha az) ve Hypervuk (1'den fazla GHz'den daha fazla) dahil olmak üzere elastik (katı bir sıvı ve gaz) ortamında; iyonlaştırıcı - elektromanyetik (röntgen ve gama ışınları) ve korpusluk (alfa ve beta partikülleri, protonların akışı ve nötronlar) radyasyon, bir dereceye kadar canlı dokulara nüfuz eder ve bunlar içinde ilişkili değişiklikler üretir veya atomlardan "çalınan") elektronlarla ve moleküller veya doğrudan iyonların doğrudan ve dolaylı oluşumuyla; Elektromanyetik, elektromanyetik dalgalar ve bu dalgaların değişken bir alanını emiyor.

Edwart. MSS Şartları Sözlüğü, 2010

Eş anlamlı:

Zıtlıklar:

Diğer sözlüklerde "radyasyon" ne olduğunu izleyin:

Elektromanyetik, Klasik. Elektrodinamik Eğitim El. MÜRACE. Dalgalar hareketli şarjı hızlandırdı. HTSI (veya ACR. Akımlar); kuantumda Kuantumun durumunu değiştirirken fotonların doğum teorileri. sistemler; "I." terimi. Ayrıca ... ... ... ... Fiziksel ansiklopedi

Dalgalar ve parçacıklar biçiminde emisyon ve enerji yayılımı süreci. Vakaların ezici çoğunluğunda, elektromanyetik radyasyon emisyonunu anlar, bu da radyasyon kaynakları ile radyasyona radyasyona ayrılabilir, ... ... wikipedia

Çekme, Pullen, Kaynak, Işık, Boşaltma, Emanation, Radyasyon, Radyasyon, Sheaf, Rusça Yiyecek Yiyecek Sözlük. Emantion Radyasyonu (Kitap.) Rus dilinin eş anlamlıları sözlüğü. Pratik dizin. M.: Rusça. Z. E. ... ... ... Eş anlamlı Sözlük

Radyasyon, Radyasyon, CF. (Kitap.). Ch eylemi. Radyasyon yaymak ve yaymak için boş. Güneş ısısı ile radyasyon. Isı radyasyonu. Dedektif olmayan radyasyon. Radyoaktif radyasyon. Sözlük Ushakov. D.N. Ushakov. 1935 1940 ... Açıklayıcı Sözlük UShakov

Modern ansiklopedi

Serbest bir elektromanyetik alanın oluşumunun elektromanyetik işlemi; Serbest elektromanyetik alan da radyasyon denir. Hızlandırılmış hareketli yüklü parçacıklar (örneğin, fren radyasyonu, senkrotron radyasyonu, ... ... ... Büyük ansiklopedik sözlük

Radyasyon - Elektromanyetik, serbest bir elektromanyetik alanın yanı sıra elektromanyetik dalgalar şeklinde mevcut olan serbest bir elektromanyetik alanın oluşturulması işlemi. Radyasyonlar, hızlandırılmış yüklü partiküllerin yanı sıra atomların yanı sıra ... ... Resimli ansiklopedik sözlük

Radyasyon, temel parçacıklar veya elektromanyetik dalgalar ile enerji transferi. Herhangi bir elektromanyetik radyasyon, bu tür bir olaydan termal iletkenlik, konveksiyon ve ses iletimi olarak ayıran bir vakumdan geçer. Vakumda ... ... ... Bilimsel ve teknik ansiklopedik Sözlük

radyasyon - Çalışma radyo elektronik ekipmanı. EN Emanasyon Bilgilerinin Korunması Konuları ... Teknik Tercüman Dizini

Emit, ay, ai; NESOV. BU. Boş ışınlar, radyant enerjiyi özütleyin. I. Işık I. Isı. Gözler hassasiyet (bitti) yayar. Ozhegov'un açıklayıcı sözlük. Sİ. Özhegov, N.Yu. İsvedov. 1949 1992 ... Ozhegov sözlük açıklayıcı sözlük

Radyasyon, radyasyon (radyasyon, yayılma) Vücudun içine elektromanyetik dalgalar şeklinde içinde boşluğa dönüşü. Samoilov K. I. Göçmen. M. L.: Devlet Askeri Deniz Yayınevi Nkvmf Union SSR, 1941 ... Deniz Sözlük

Kitabın

• Astrofizik Plazma, Zheleznyakov V.V. Monografide, seri olarak, tek bir bakış açısıyla, astrofizik plazmadaki radyasyonun genel prensipleri ve radyasyonun transferi sunulmuştur. Hem radyo ve röntgenin ihtiyaçlarını karşılıyor ...

Radyasyon, sonucu elektromanyetik dalgalar kullanarak enerjinin ilanı olan fiziksel bir süreçtir. Ters Radyasyon İşlemin emilimi denir. Bu konuyu daha fazla düşünün, yanı sıra günlük yaşamda ve doğada radyasyon örnekleri veriyoruz.

Fizik radyasyonun ortaya çıkışı

Herhangi bir vücut, sırayla, çekirdeğin etrafındaki elektronik kabukları oluşturan ve negatif olarak şarj edilen elektronlar olan çekirdeklerden oluşan atomlardan oluşur. Atomlar, farklı enerji durumlarında, yani hem daha fazla hem de daha az enerjiye sahip olabilecekleri şekilde düzenlenmiştir. Atom en küçük enerjiye sahip olduğunda, ana hali hakkında söylenir, atomun diğer herhangi bir enerji durumu heyecanlandırılır.

Atomun çeşitli enerji durumlarının varlığı, elektronlarının belirli enerji seviyelerinde bulunabileceği gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Elektron daha yüksek bir seviyeden aşağıya geçtiğinde, atom, elektromanyetik dalgaların taşıyıcı parçacıkları formundaki çevredeki boşluğa yayıldığı enerjiyi kaybeder. Aksine, bir elektronun daha düşük bir şekilde geçişi yüksek seviye fotonun emilimi eşliğinde.

Bir elektron atomunu daha yükseğe çevirmek enerji seviyesi Enerji iletimi öneren çeşitli şekillerde olabilir. Bu, harici elektromanyetik radyasyon atomu üzerinde bir etki ve enerjinin mekanik veya elektriksel yöntemlerle iletilmesi olabilir. Ek olarak, atomlar elde edilebilir ve daha sonra kimyasal reaksiyonların bir sonucu olarak enerji tahsis edilebilir.

Elektromanyetik spektrum

Fizikteki radyasyon örneklerine geçmeden önce, her bir atomun bazı bazı enerji kısımları yaydığı belirtilmelidir. Bunun nedeni, elektronun atomda olabileceği durumlar, keyfi olmayabilir, ancak kesinlikle tanımlanabilir. Buna göre, bu devletler arasındaki geçiş, belirli miktarda enerjinin radyasyonu eşlik eder.

Nın-nin atom fiziği Atomdaki elektronik geçişlerin bir sonucu olarak üretilen fotonların, salınım sıklığı ile doğrudan orantılı olan ve dalga boyu ile ters orantılı olan bir enerjiye sahip olduğu bilinmektedir (foton, yayılma hızı, uzunluğu ile karakterize edilen elektromanyetik bir dalgadır; Sıklık). Bir madde atomu sadece belirli bir enerji kümesi yayabildiğinden, bu da yayılan fotonların dalga boylarının da beton olduğu anlamına gelir. Tüm bu uzunlukların seti elektromanyetik bir spektrum denir.

Foton dalga boyu 390 nm ve 750 nm arasında yatıyorsa, görünür ışıktan bahsediyorlar, çünkü dalga boyu 390 nm'den azsa, bu tür elektromanyetik dalgalar yüksek enerjiye sahipse, bir kişiyi kendi gözleriyle algılayabiliyorlar. ultraviyole, röntgen veya gamma radyasyonu olarak adlandırılır. Uzunluklar için, 750 nm'den fazla, küçük bir foton enerjisi ile karakterize edilir, kızılötesi, mikro veya radyo emisyonu olarak adlandırılır.

Isı radyasyonu tel

Mutlak sıfır dışındaki farklı sıcaklıklara sahip olan herhangi bir vücut, bu durumda termal veya sıcaklık radyasyonunu söylüyorlar. Aynı zamanda, sıcaklık hem elektromanyetik termal radyasyonun elektromanyetik spektrumunu ve vücut tarafından yayılan enerji miktarı belirler. Sıcaklık ne kadar büyük olursa, daha büyük enerji gövdeyi çevredeki boşluğa yayar ve elektromanyetik spektrumun yüksek frekanslı bir alana kaydırılması güçlenir. Termal radyasyon işlemleri, Stephen Boltzmann, bir tahta ve şarap kanunları ile tanımlanmaktadır.

Günlük yaşamda radyasyon örnekleri

Söylendiği gibi, elektromanyetik dalgalar formundaki enerji kesinlikle herhangi bir beden yayar, ancak bu işlem çıplak gözle görülebilir, çünkü etrafımızdaki gövdelerin sıcaklıkları genellikle çok küçüktü, bu yüzden spektrumları düşük -Frekans görünmez alan.

Görünür aralıktaki parlak bir radyasyon örneği, elektrikli bir akkor lambadır. Hükümde geçerken, elektrik akımı tungsten ipliğini 3000 K'ye ısıtır. sıcaklık İpliğin, görülebilir spektrumun uzun dalga kısmına düşen elektromanyetik dalgalar yaymaya başlaması gerçeğine yol açar.

Günlük yaşamdaki radyasyonun bir başka örneği, insan gözüyle görünmeyen mikrodalga fırınlardır. Bu dalgalar, su içeren nesneler tarafından emilir, böylece bunları arttırır. kinetik enerji ve bunun sonucu olarak sıcaklık.

Son olarak, kızılötesi aralığında radyasyon örneği, ısıtma pilinin radyatörüdür. Onun radyasyonunu görmüyoruz, ama sıcak hissediyoruz.

Doğal Yayan Nesneler

Belki de doğada radyasyonun en çarpıcı örneği bizim yıldızımızdır - Güneş. Güneşin yüzeyindeki sıcaklık, maksimum radyasyonu 475 nm dalga boyunda düşer, yani görünür spektrumun içinde yatıyor.

Güneş, etrafındaki gezegenleri ve uydularını da kızdırmaya başladı. Burada yansıyan ışığı ve termal radyasyonu ayırt etmek gerekir. Dolayısıyla, arazimiz, yansıyan sayesinde mavi bir kase biçiminde kozmostandan görülebilir. güneş ışığı. Gezegenin termal radyasyonu hakkında konuşursak, aynı zamanda gerçekleşir, ancak mikrodalga spektrumu alanında (yaklaşık 10 mikron) yatmaktadır.

Yansıyan ışığa ek olarak, kriketlerle ilişkilendirilen doğada başka bir radyasyon örneğini getirmek ilginçtir. Onlar tarafından yayılan görünür ışık, termal radyasyonla ilişkili değildir ve hava oksijeni ile lusiferin (böcek hücrelerinde bulunan bir madde) arasındaki kimyasal reaksiyonun sonucudur. Bu fenomen biolüminesans denir.

Bugün, hangi radyasyonun fizikte olduğu hakkında konuşacağız. Elektronik geçişlerin doğasını anlatacağız ve elektromanyetik ölçeği vereceğiz.

İlahi ve atom

Maddenin yapısı, bilim insanlarının iki bin yıldan daha uzun bir süre önce ilgilendiği konusundu. Antik Yunan filozofları, havanın ateşten farklı olduğunu merak ediyordu ve topraktan sudan, neden mermer beyaz ve kömürün siyah olduğu. Birbirlerine reddedilen veya destekleyen birbirine bağlı bileşenlerin karmaşık sistemlerini yarattılar. Ve en anlaşılmaz fenomenler, örneğin, tanrıların etkisine atfedilen bir yıldırım çarpması veya gündoğumu.

Bir Zamanlar, uzun yıllar Tapınağın adımlarını izlemek, bir bilim adamı fark etti: taş üzerinde duran her bacak, maddenin küçük bir parçasını alır. Zamanla, mermer formu değiştirdi, ortada becerdin. Bu bilim adamının adı Levkipp'dir ve belgesiz olarak en küçük parçacıklar atomlarını aradı. Bundan sonra, fizikte radyasyonun ne olduğunu incelemeye başladı.

Paskalya ve Işık

Sonra karanlık zamanlar geldi, bilim terk edildi. Doğanın güçlerini incelemeye çalışan herkes, cadı ve büyücüler dublajlı. Ancak, garip bir şekilde, bilimin daha da geliştirilmesine itici güç vermenin diniydi. Fizikte hangi radyasyonun astronomi ile başladığını bir çalışma.

Paskalya kutlama süresi, bu günlerde her zaman farklı şekilde hesaplandı. 26 günlük bir ay döngüsü, 26 günlük bir ay döngüsü ve 7 günlük bir hafta arasındaki karmaşık bir ilişki sistemi, tarihin birkaç yıldan fazla bir süredir Paskalya'yı kutlamalarına izin vermedi. Ancak kilise her şeyi önceden planlamak zorunda kaldı. Bu nedenle, Papa Aslan X, daha doğru tabloların derlenmesini emretti. Ay, yıldızların ve güneşin hareketini dikkatlice gözlemlemeyi talep etti. Ve sonunda, Nikolai Copernicus'un anlaşılması: Arazi düz değil, evrenin merkezi değil. Gezegen - güneşin etrafında dönen bir top. Ve ay, dünyanın yörüngesinde küredir. Tabii ki, şunları sorabilirsiniz: "Bütün bunlar, radyasyonun fizikte olduğu ile ne yapmalı?" Şimdi ortaya çıkarmak.

Oval ve ışın

Daha sonra, Kepler, gezegenlerin oval yörüngelerle hareket etmesini sağlayan Copernicus sistemini destekledi ve hareketi dengesiz. Ama insanlığa astronomiye yaptım ilk adımdı. Ve sorulara çok uzak değildi: "Bir yıldız nedir?", "Neden insanlar ışınlarını görüyorsun?" Ve "Armatürlerden biri diğerinden ne farklılık gösterir?". Ama önce büyük nesnelerden en küçüğüne gitmek zorunda. Ve sonra radyasyona, fizikte kavrama yaklaşır.

Atom ve kuru üzüm

On dokuzuncu yüzyılın sonunda, maddenin en ufak kimyasal birimleri hakkında yeterince bilgi vardı. Elektronik oldukları biliniyordu, ancak hem olumlu hem de olumsuz yüklü unsurlar içeriyordu.

Varsayımlar çok şey yapmıştır: ve pozitif yükler, olumsuz bir alanda, yaydaki kuru üzüm olarak dağıtılır ve bir atomun bir damla heterojen şarjlı sıvı parçadır. Ancak her şey Rutherford deneyimini temizledi. Atomun ortasındaki pozitif bir ağır çekirdek olduğunu kanıtladı ve hafif negatif elektronlar etrafında bulunur. Ve her atom için kabukların yapılandırılması. Sonra elektronik geçiş fiziğindeki radyasyonun özellikleridir.

Bor ve yörünge

Bilim adamları, atomun ışık negatif parçalarının elektronlar olduğunu, başka bir soru ortaya çıktığını, neden çekirdeğe düşmemelerini öğrendiğinde. Sonuçta, Maxwell teorisine göre, herhangi bir hareketli yük yayılır, bu nedenle enerji kaybeder. Ancak atomlar evren kadar vardı ve yok etmeyeceklerdi. Bor gelire geldi. Elektronların atom çekirdeğinin etrafındaki bazı sabit yörüngeler üzerinde bulunduğunu ve sadece bunların üzerinde olabileceğini belirtti. Orbitler arasındaki bir elektronun geçişi, bir emilim veya enerji emisyonu ile bir yayılma ile gerçekleştirilir. Bu enerji, örneğin bir kuantum, bir ışık olabilir. Özünde, şimdi ilköğretim parçacıklarının fiziğindeki radyasyon tanımını belirledik.

Hidrojen ve fotoğrafçılık

Başlangıçta, fotoğrafçılık teknolojisi ticari bir proje olarak icat edildi. İnsanlar yüzyıllarda kalmak istedi, ancak sanatçıdan bir portre sipariş etmek gerekli değildi. Ve fotoğraflar ucuz ve böyle büyük yatırımlar gerektirmedi. Sonra cam ve gümüş nitrat sanatı kendilerini askeri hizmete koydu. Ve sonra bilim, ışığa duyarlı malzemelerin faydalarından yararlanmaya başladı.

Her şeyden önce, spektrumları fotoğraflamak. Uzun zamandır sıcak hidrojenin beton çizgileri yaydığı bilinmektedir. Aralarındaki mesafe belirli bir yasaya tabidir. Ancak burada helyum spektrumu daha zordu: aynı çizgileri hidrojen olarak ve bir tane daha içeriyordu. İkinci seri, ilk seri için türetilmiş yasalara bağlı olmamıştır. Burada Bor teorisi kurtarmaya geldi.

Hidrojen atomundaki elektronun bir olduğu ve daha düşük olana göre tüm yüksek heyecanlı yörüngelerinden geçebileceği ortaya çıktı. Bu ilk satır serisiydi. Ağır atomlar daha zordur.

Lens, ızgara, spektrum

Böylece, fizikte radyasyonun kullanımını başlatmak gerekiyordu. Spektral analiz, maddenin bileşimini, miktarını ve yapısını belirlemek için en güçlü ve güvenilir yöntemlerden biridir.

1. Elektronik emisyon spektrumu, nesnede bulunduğunu ve belirli bir bileşenin yüzdesinin ne olduğunu söyleyecektir. Bu yöntem kesinlikle bilimin tüm alanları kullanılır: Biyoloji ve tıptan kuantum fiziğine kadar.
2. Emilim spektrumu, rulo ızgarasında hangi iyonların ve hangi pozisyonlarda bulunduğunu söyler.
3. Dönme spektrumu, moleküllerin atomun içinde ne kadar olduğunu, her bir elemanın hangi bağlantıların bulunduğunu gösterecektir.

Ve elektromanyetik radyasyon kullanımının aralıkları ve okunmamış:

• radyo dalgaları, çok uzak nesnelerin ve alt toprak gezegenlerinin yapısını inceler;
• termal radyasyon, süreçlerin enerjisini anlatacak;
• görünür ışık, hangi yönlerde en parlak yıldızlardır;
• ultraviyole ışınları, yüksek enerjili etkileşimlerin ortaya çıktığını açıkça belirtecektir;
• x-ışını spektrumunun kendisi, insanların maddenin yapısını (insan vücudu dahil) çalışmasını sağlar ve bu ışınların uzay nesnelerindeki varlığı, teleskopun odağında bilinen bilim adamları bilinir. nötron yıldızı, salgın süpernova veya kara delik.

Kesinlikle siyah gövde

Ancak, fizikte neyin termal radyasyonunu çalıştıran özel bir bölüm var. Atomikten farklı olarak, ısıl ışığın emisyonu sürekli bir spektruma sahiptir. Ve hesaplamalar için en iyi model nesnesi kesinlikle siyah bir gövdedir. Bu, buna düşen tüm ışığı "yakalayan" gibi bir nesnedir, ancak geri bırakmaz. Garip yeterince, kesinlikle siyah gövde yayar ve maksimum dalga boyu modelin sıcaklığına bağlı olacaktır. Klasik fizikte, termal radyasyon, herhangi bir ısıtmalı olmanın daha fazla enerji yayması gerektiğini, ultraviyole aralığında evreni tahrip edeceğinde bir paradoks yol açtı.

Paradox'a izin ver. Radyasyon formülünde, yeni bir kuantum, kuantum tanıttı. Özel bir fiziksel anlam vermeden, tüm dünyayı açtı. Şimdi nicelleştirme değerleri - temel modern bilim. Bilim adamları, alanların ve fenomenlerin bölünmez elementlerden, Quanta'dan oluştuğunu anladılar. Bu, maddenin daha derin çalışmalarına yol açtı. Örneğin, modern dünya yarı iletkenlere aittir. Önceden, her şey basitti: Metal akım iletir, kalan maddeler dielektriktir. Ve silikon ve Almanya türünün maddeleri (sadece yarı iletkenler) elektrikle ilgili olarak uygun değildir. Özelliklerini nasıl yöneteceğini öğrenmek için, tüm teori oluşturmak ve hepsini hesaplamak gerekliydi. p-N yetenekleri geçişler.

§ 1. Termal radyasyon

Isıtılmış gövdelerin radyasyonunu inceleme sürecinde, herhangi bir ısıtılmış gövdenin, geniş bir frekans aralığında elektromanyetik dalgalar (ışık) yaydığı bulunmuştur. Dolayısıyla isı radyasyonu, vücudun iç enerjisi nedeniyle elektromanyetik dalgaların radyasyonudur.

Termal radyasyon herhangi bir sıcaklıkta meydana gelir. Bununla birlikte, düşük sıcaklıklarda, neredeyse sadece uzun (kızılötesi) elektromanyetik dalgalar yayılır.

Radyasyon ve enerji emilimini karakterize eden aşağıdaki değerleri taşırız:

enerji parlaklığıR.(T.) - Bu, 1 sn parlayan vücudun 1 m2 yüzeyi tarafından yayılan enerjidir.

W / m 2.

boş vücut yeteneği r.(λ, t) (veya Enerji parlaklığının spektral yoğunluğu) - Bu, 1 s için aydınlık vücut yüzeyinin 1 m2'si ile yayılan, tek bir dalga boyu aralığındaki enerjidir.

.
.

Buraya
- Bu, λ'dan dalga boyları olan radyasyonun enerjisidir.
.

İntegral enerji parlaklığı ve enerji parlaklığının spektral yoğunluğu arasındaki ilişki aşağıdaki oranla verilir:

.

.

Deneme ve emilim kapasitesinin oranın vücudun doğasına bağlı olmadığı deneysel olarak bulundu. Bu, dalga boyu (frekans) ve sıcaklığın aynı (evrensel) işlevinin tüm organları için olduğu anlamına gelir. Bu ampirik hukuk Kirchhof tarafından açıktır ve onun adıdır.

Kirchhoff Yasası: Hayal kırıklığının ve emilim kapasitesinin oranı vücudun doğasına bağlı değildir, aynı (evrensel) dalga boyu (frekans) ve sıcaklığın tüm organları içindir:

.

Herhangi bir sıcaklıkta, üzerine düşen tüm radyasyonu tamamen emen gövde, kesinlikle siyah bir gövde olarak adlandırılır.

Kesinlikle siyah vücudun emme kapasitesi A.H.T. (λ, t) birine eşittir. Bu, Kirchhoff'un evrensel fonksiyonunun olduğu anlamına gelir.
Kesinlikle siyah vücudun yayan kabiliyetiyle aynıdır
. Böylece, termal radyasyon problemini çözmek için Kirchhoff işlevinin formunu veya kesinlikle siyah bir vücudun yayan kabiliyetinin oluşturulması gerekliydi.

Deneysel verilerin analizi ve termodinamik yöntemler uygulamakavusturya Fiziği Joseph Stefan (1835 - 1893) ve Ludwig Boltzmann (1844-1906) 1879'da, radyasyonun sorunu A.Ch.T. kısmen çözüldü. Enerji parlaklığını belirlemek için bir formül aldılar. - r Yasası (T). Stephen Boltzmann hukukuna göre

,
.

İÇİNDE
1896'da, Wilhelm Wine başkanlığındaki Alman fizikçileri, o zamanlar, tamamen siyah gövdenin termal radyasyon spektrumunda dalga boylarında (frekanslar) radyasyon yoğunluğunun dağılımını incelemek için deneysel kurulum yarattı. Bu kurulumda yapılan deneyler: İlk olarak, Avusturyalı fizikçiler tarafından Y.Tefan ve L. Boltsman tarafından elde edilen sonucu onayladı; İkincisi, dalga boylarında termal radyasyon yoğunluğunun grafikleri elde edildi. Önceden elde edilen J. Maxwell, gaz moleküllerinin kapalı bir hacimdeki, hız değerleri ile dağılım eğrilerini şaşırtıyorlardı.

Elde edilen grafiklerin teorik açıklaması, 19. yüzyılın 90'larının son 90'ların merkezi bir sorunudur.

İngilizce klasik fizik lord Raleigh (1842-1919) ve efendim James Jeans (1877-1946) termal radyasyona uygulanır İstatistiksel Fizik Yöntemleri(Klasik hukuku, enerji dengesine özgürlük derecelerinde kullandık). Ralea ve Jeans, istatistiksel fizik yöntemini dalgalara uyguladı, çünkü Maxwell, kapalı bir boşlukta bir denge topluluğu kaotik parçacıklarına uyguladı. Her elektromanyetik salınımın KT'ye eşit ortalama bir enerji için hesaba katıldığını ileri sürdüler ( elektrik enerjisinde ve manyetik enerjide) ,. Bu hususlara dayanarak, yayan yeteneği için aşağıdaki formülü aldılar.

.

E.
formül, yüksek dalga boylarında (düşük frekanslarda) deneysel bağımlılığın seyrini tarif etti. Ancak küçük dalga boyları için (yüksek frekanslar veya spektrumun ultraviyole bölgesinde), Rayleigh ve Jeans klasik teorisi, radyasyon yoğunluğunda sonsuz bir artış öngördü. Bu etki ultraviyole felaket denir.

Herhangi bir frekansın ayakta elektromanyetik dalgasının aynı enerjiye, ralles ve kotlara karşılık geldiği ve aynı zamanda artan sıcaklıkta, radyasyona katkının daha fazla ve daha yüksek frekanslara katkının ihmal ettiği varsayılmaktadır. Doğal olarak, kendileri tarafından kabul edilen model, yüksek frekanslarda radyasyon enerjisinde sonsuz bir artışa yol açması gerekiyordu. Ultraviyole felaketi, klasik fiziğin ciddi bir paradoks haline geldi.

Dan
yayan yeteneğinin bağımlılığı için bir formül elde etme girişimi A.Ch.T. Dalga boylarından şaraplar aldı. Yöntemleri kullanma klasik termodinamik ve elektrodinamik Suçlamak Ölçüde elde edilen verilerin kısa dalgalı (yüksek frekanslı) bir parçasıyla tatmin edici bir şekilde çakıştığı, ancak büyük dalga boyları (düşük frekanslar) deney sonuçlarıyla kesinlikle birleştirilen oranı, grafik görüntüsünü çıkarmak mümkündü.

.

Bu formülden, bir ilişki elde edildi, bu dalga boyuna bağlandı
bu, radyasyon yoğunluğuna ve vücudun mutlak sıcaklığına karşılık gelir (kanat yer değiştirmesi yasası):

,
.

Bu, elde edilen şarap deneysel sonuçlarına karşılık gelen, bu, artan sıcaklıkla, radyasyon yoğunluğunun maksimumun daha kısa dalgalara doğru kaydırılmasını sağlar.

Ancak bütün eğriyi tanımlayan formül değildi.

Ardından, o sırada o zamanlar Berlin Kaizer Wilhelm Enstitüsü'ndeki Fizik Bölümü'nde çalıştığı Max Planck (1858-1947). Tahta, Prusya Akademisi'nin çok muhafazakar bir üyesiydi, klasik fizik yöntemleri ile tamamen emilir. Termodinamik hakkında tutkuyla tutkulu oldu. Pratik olarak, Tezin Korunması Anından itibaren 1879'da ve neredeyse yüzyılın sonuna kadar, arka arkaya iki yirmi yılda, placker termodinamik yasalarıyla ilgili sorunları inceliyordu. Planck, klasik elektrodinamiğin, dalga boylarındaki (frekanslar) denge radyasyonunun enerjisinin nasıl dağıtıldığı sorusuna bir cevap veremediğini anladı. Sorun ortaya çıktı, termodinamik alanına atıfta bulundu. Planck, madde ve radyasyon arasında geri dönüşümsüz bir denge işlemini inceledi (ışık). Teorinin deneyimiyle koordinasyonunu sağlamak için, tahta klasik teoriden sadece bir noktada geri çekildi: o işığın radyasyonunun, bölümlerin (Quanta) gerçekleştiği hipotezi kabul etti.. Tahtanın benimsendiği hipotez, deneye karşılık gelen termal radyasyon için spektrum boyunca enerji dağılımına izin verdi.

.

14 Aralık 1900'de, tahta sonuçlarını Berlin fiziksel toplumunu sundu. Çok doğmuş kuantum fiziği.

Tahtanın fiziğe tanıtılan radyasyon enerjisi orantılı radyasyon frekansı ortaya çıktı (ve dalga boyu ile orantılı olarak):

.

- Evrensel sabit, şimdi sabit bir tahta olarak adlandırılır. Eşittir:
.

Işık, hem dalga hem de corpüsküler özelliklere sahip karmaşık bir malzeme nesnesidir.

Dalga parametreleri - dalga boyu , ışık frekansı ve dalga numarası .

Aşılı Özellikler - Enerji ve dürtü .

Dalga ışığı parametreleri, sabit bir çubuk kullanarak korpusun özellikleriyle ilişkilidir:

.

Buraya
ve
- Dalga sayısı.

Kalıcı Planck, fiziğin temel bir rolü aittir. Bu boyutsal sabit, her bir özel fiziksel sistemin açıklaması, kuantum etkileri için önemli olduğundan ölçeldir.

Fiziksel problemin koşullarına göre, sabit tahta ihmal edilebilir bir düşük değerli, oldukça klasik (kuantum olmayan) bir açıklama olarak kabul edilebilir.