Kaj je sevanje v fiziki? Definicija, funkcije, uporaba sevanja v fiziki. Kaj je toplotno sevanje v fiziki?

Danes se pogovorimo o tem, kaj je sevanje v fiziki. Govorimo o naravi elektronskih prehodov in damo elektromagnetno lestvico.

Božanstvo in Atom

Struktura snovi je postala predmet zanimanja znanstvenikov pred več kot tisoč leti. Starodavni grški filozofi so postavljali vprašanja, kako se zrak razlikuje od ognja in zemlja od vode, zakaj je marmor bel, in premog je čren. Ustvarili so zapletene sisteme medsebojno odvisnih komponent, zavračali ali podpirali drug drugega. In najbolj nerazumljivi pojavi, na primer, strela ali sončni vzhod, pripisani dejanju bogov.

Nekoč je že več let opazoval korake v templju, je zapisal en znanstvenik: vsaka noga, ki stoji na skali, prenaša majhen delec snovi. Sčasoma se je marmor spremenil v obliko, ki je bil v sredini križan. Ime tega znanstvenika je Leucippus, ki je nedeljivo imenoval najmanjše atomske delce. Od tega se je začelo pot preučevati, kakšno sevanje je v fiziki.

Velikonočni in lahki

Potem je prišel mračen čas, znanost je bila opuščena. Vsi tisti, ki so poskušali preučevati sile narave, so imenovali čarovnice in čarovnike. Toda čudno je bila religija, ki je dala zagon nadaljnjemu razvoju znanosti. Študija, kaj se je takšno sevanje v fiziki začelo z astronomijo.

Čas praznovanja Velikonočne se je v teh časih vsakič izračunal na različne načine. Zapleten sistem odnosov med dan pomladnega enakonočja, 26-dnevnega lunarni cikel in 7-dnevni teden ni dovolila znesek datumov mizo za praznovanje velike noči več kot nekaj let. Toda cerkev je morala vnaprej načrtovati. Zato je papež Leo X naročil pripravo natančnejših tabel. To je zahtevalo skrbno opazovanje gibanja lune, zvezde in sonca. Na koncu je Nicholas Copernicus spoznal: Zemlja ni ravna in ni središče vesolja. Planet je krogla, ki se vrti okrog Sonca. Moon je krogla na Zemljini orbiti. Seveda se lahko vprašamo: "Kaj ima vse to povezano z dejstvom, da je takšno sevanje v fiziki?" Sedaj jo bomo odprli.

Oval in žarek

Kasneje je Kepler dopolnjeval sistem Copernicusa, ki ugotavlja, da se planeti gibljejo v ovalnih orbitih in gibanje je neenakomerno. Ampak to je bil prvi korak, ki je v človeštvu vzbudil zanimanje za astronomijo. Prav tako je bilo blizu vprašanj: "Kaj je zvezda?", "Zakaj ljudje vidijo svoje žarke?" In "Kaj je ena zvezda drugačna od druge?" Toda najprej moraš od velikih predmetov iti do najmanjših. In potem pridemo do sevanja, koncepta v fiziki.

Atom in rozine

Konec devetnajstega stoletja je dovolj znanja o najmanjših kemijskih enotah snovi - atomih. Znano je, da so električno nevtralni, vendar vsebujejo tako pozitivne kot negativno nabite elemente.

Navedla številne predpostavke: da so pozitivni in negativni naboji distribuirane polje v figo, kot rozine in atom - padec heterogenih delov zaračuna tekočine. Ampak vse je razjasnilo Rutherfordovo izkušnjo. Dokazal je, da v središču atoma obstaja pozitivno težko jedro, negativni elektroni pa se nahajajo okoli nje. Konfiguracija lupin za vsak atom je drugačna. Tu so tudi značilnosti sevanja v fiziki elektronskih prehodov.

Boron in orbita

Ko so znanstveniki ugotovili, da so lahki negativni deli atoma elektrone, se je pojavilo še eno vprašanje - zakaj ne padejo na jedro. Konec koncev, po Maxwellovi teoriji, katerikoli gibljivi naboj oddaja, zato izgubi energijo. Toda atomi so obstajali toliko kot vesolje, in niso nameravali uničiti. Bor je rešil. Predlagal je, da so elektroni v nekaterih stacionarnih orbitih okrog atomskega jedra in jih je mogoče najti le na njih. Prenos elektronov med orbitami poteka s kretenom z absorpcijo ali emisijo energije. Ta energija je lahko na primer kvant svetlobe. Dejansko smo zdaj razložili definicijo sevanja v fiziki elementarnih delcev.

Vodik in fotografija

Sprva je bila tehnologija fotografiranja izumljena kot komercialni projekt. Ljudje so želeli ostati v stoletjih, toda vsi ne morejo privoščiti, da bi umetnik naročil portret. Fotografije so bile poceni in niso zahtevale tako velikih naložb. Potem sta umetnost stekla in srebrov nitrat služili vojaškim službam. In potem je znanost začela izkoristiti svetlobo občutljive snovi.

Najprej so bili spektri fotografirani. Že dolgo je znano, da vroči vodik oddaja betonske črte. Razdalja med njimi je bila predmet določenega zakona. Ampak tukaj je bil spekter helija kompleksnejši: vseboval je enak niz vrst kot vodik in še en. Druga serija ni več upoštevala zakona, izpeljanega za prvo serijo. Tu je prišla pomoč Borovih teorij.

Izkazalo se je, da je elektron v atomu vodika en in lahko prehaja iz vseh višjih vzbujanih orbit na eno nižjo. To je bila prva serija vrstic. Težji atomi so bolj zapleteni.

Objektiv, ribanje, spekter

Tako se je začela uporabljati sevanja v fiziki. Spektralna analiza je ena najmočnejših in zanesljivih metod za določanje sestave, količine in strukture snovi.

1. Elektronski emisijski spekter vam bo povedal, kaj vsebuje objekt in kakšen odstotek te ali tiste komponente. To metodo uporabljajo absolutno vsa področja znanosti: od biologije in medicine do kvantne fizike.
2. Absorpcijski spekter vam bo povedal, kateri ioni in na kakšnih položajih so v rešetki trdne snovi.
3. Rotacijski spekter bo pokazal, kako daleč so molekule znotraj atoma, koliko in katere povezave so prisotne za vsak element.

In obseg uporabe elektromagnetnega sevanja in ne upoštevati:

• radijski valovi raziskujejo strukturo zelo oddaljenih predmetov in globine planetov;
• toplotno sevanje vam pove o energiji procesov;
• Vidna svetloba vam bo povedala, katere smeri ležijo najsvetlejše zvezde;
• Ultravijolični žarki bodo pojasnili, da pride do visokih energijskih interakcij;
• Rentgenski spekter sama ljudem omogoča preučevanje zgradbe snovi (vključno človeškem telesu), in prisotnost teh žarkov v vesoljskih objektih znane znanstvenike, da žarišče nevtronskega zvezd teleskop, eksploziji supernove ali črne luknje.

Absolutno črno telo

Vendar pa obstaja poseben oddelek, ki preučuje, kaj je toplotno sevanje v fiziki. Za razliko od atomske toplotne emisije svetlobe ima neprekinjen spekter. In najboljši model objekta za izračune je absolutno črno telo. To je predmet, ki "ulovi" vso svetlobo, ki jo ujema, vendar ga ne sprosti nazaj. Ironično, izčrpa črno telo, maksimalna valovna dolžina pa bo odvisna od temperature modela. V klasični fiziki je toplotno sevanje ustvarilo paradoks ultravijolična nesreča. Izkazalo se je, da mora vsaka vroča stvar sevati več energije, dokler v ultravijoličnem obsegu njegova energija ne uniči vesolja.

Max Planck je uspel rešiti paradoks. V jedrski formuli je uvedel novo količino, kvantno. Brez posebnega fizičnega pomena je odprl ves svet. Zdaj je kvantizacija količin osnova moderne znanosti. Znanstveniki so spoznali, da polja in pojavi sestavljajo nedeljivi elementi, kvanti. To je privedlo do bolj poglobljenih študij snovi. Na primer, sodobni svet pripada polprevodnikom. Prej je bilo vse preprosto: kovina vodi tok, druge snovi - dielektriki. In snovi, kot sta silicij in germanij (samo polprevodniki), se nerazumno obnašajo v zvezi z električno energijo. Če želite izvedeti, kako upravljati svoje lastnosti, je bilo potrebno ustvariti celotno teorijo in izračunati vse možnosti prehodov p-n.