Лекции по Концепциям Современного Естествознания (КСЕ)

- показатель преломления среды.

- уравнение, связывающее электричество, магнетизм и оптику.

Свет – это электромагнитная плоская поперечная волна. Свет проявляет следующие волновые свойства: дифракция, интерференция, дисперсия (зависимость показателя преломления от частоты света), поляризация.

Поляризация – свойство волны распределяться в изотропной среде. Если на пути поставить кристалл (например, турмалин), то идет поляризация («вырезается» часть волны, идущая в одной плоскости).

Поляризаторами являются, например, аминокислоты (левовращающие оптические изомеры), глюкозы (правовращающие). Все природные вещества оптически активны!

Усвояемость витаминов (искусственных) составляет 10-15%, и они не являются оптически активными.

Корпускулярные свойства света – свет имеет массу. Максвелл предположил, что свет имеет массу, так как есть импульс. Экспериментально это доказал в 1902 году русский учёных Лебедев, подтвердивший и обосновавший явление давления света. Он же обосновал космическое давление света (изменение направления хвостов комет под действием солнечного ветра).

Герц в 1887 году доказал, что свет имеет давление – явление фотоэффекта (вырывание электронов из атомов под действием света).

Макс Планк: E=hn - Энергия кванта связана с частотой (цветом).

h=6,62∙10-34 Дж∙с

Эйнштейн назвал квант света фотоном.

E=mc2

E= hn

mc2= hn ® - Масса фотона, движущегося со скоростью света.

p=mc – импульс фотона.

Фотон – это и частица и волна, он обладает корпускулярно-волновым дуализмом, или корпускулярно-волновой двойственностью. Фотон проявляет одновременно два основных свойства материи . Позже было доказано, что это свойство присуще всем микрочастицам (на данный момент открыто более 350).

В 1923 году Луи де Бройль высказал предположение, что электрон обладает корпускулярно-волновым дуализмом.

Для фотона:

Для электрона:

Томсон определил массу электрона: me=9,11∙10-31 кг.

Дэвис и Джермер в 1927 году доказали, что электрон обладает волновыми свойствами – свойствами интерференции и дифракции.

В 1932 году Чедвик выяснил, что протон имеет те же свойства.

07 лекция

Модели атома.

Все модели исходили из того, что атом электронейтрален.

  1. Томсон в 1897 году создал первую модель атома.

Ø≈10-10 м

  1. Х. Нагаока в 1903 году представил себе расположение электронов в атоме подобно кольцам Сатурна.
  2. Резерфорд в 1911 сформулировал планетарную модель атома. Так в центре находится маленькое, но тяжелое ядро, а легкие электроны расположены на достаточно большом расстоянии от него.

А. При вращении электрон излучает энергию и должен упасть на ядро. Вывод: атом является неустойчивым, а на самом деле в настоящее время атом является самой устойчивой из известных систем. В этом и есть первое и главное противоречие, если рассматривать атом с точки зрения классической механики.

Б. Должна непрерывно меняться частота, так как вращение равномерно, но у него непрерывный спектр излучения. Такой спектр дает вещество в твердом и жидком состоянии, на самом деле атом дает спектр

Нильс Бор в 1913 году.

Постулаты:

I. Электроны в атоме могут двигаться только по определенным стационарным орбитам, и при этом энергия не излучается (Боровская орбита).

me – масса электрона

ve – скорость электрона

rn – радиус орбиты

Момент импульса электрона на боровской орбите равен примерно целому числу, причем, n≠0.

II. Атом излучает или поглощает квант энергии при переходе электрона из одного энергетического состояния в другое ( с одной орбиты на другую).

hn=E2-E1

E1 – стационарное энергетическое состояние электрона

E2 – энергия электрона в возбужденном состоянии.

Наименьшее энергетическое состояние электрона в атоме – на ближайшей к ядру орбите n=1. Данная формула объяснила линейчатые спектры атома.

Перейти на страницу: 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Немного больше об экологии

Теплоэнергетика и окружающая среда
Существует неразрывная взаимосвязь и взаимозависимость условий обеспечения теплоэнергопотребления и загрязнения окружающей среды. Взаимодействие этих двух факторов жизнедеятельности человека и развитие производственных сил привлекает постепенное внимание к проблеме ...

Экологическая культура
Экологическая культура – это уровень восприятия людьми природы, окружающего мира и оценка своего положения во вселенной, отношение человека к миру. Здесь необходимо сразу прояснить, что имеется в виду не отношение человека и мира, что предполагает ещё и обратную св ...