Основные формулы. Министерство образования и науки Российской Федерации

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

«КВАНТОВЫЕ СВОЙСТВА СВЕТА»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к решению задач по атомной физике

для студентов физического факультета

Ростов-на-Дону

Методические указания разработаны кандидатом физико-математических наук, ассистентом кафедры нанотехнологии И.Н. Леонтьевым и кандидатом физико-математических наук, зав. кафедрой нанотехнологии Ю.И. Юзюком.

Ответственный редактор канд. физ.-мат. наук И.Н. Леонтьев

Компьютерный набор и верстка инженер Г.А. Колесников

Печатается в соответствии с решением кафедры общей физики физического факультета РГУ, протокол № 21 от 25 апреля 2006 г.

ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ

· Закон Стефана - Больцмана

,

где R_е – энергетическая светимость черного тела; Т – термодинамическая температура; s - постоянная Стефана – Больцмана.

· Энергетическая светимость серого тела в классическом приближении

,

где e – коэффициент теплового излучения (степень черноты) серого тела.

· Закон смещения Вина

,

где l_m – длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения; b -постоянная закона смещения Вина.

· Энергия фотона

или ,

где h – постоянная Планка; ; n – частота излучения; w – циклическая частота; l – длина волны.

· Формула Планка для спектральной плотности энергии

,

где – спектральная плотность энергетической светимости черного тела; w – круговая частота; с – скорость света в вакууме; к – постоянная Больцмана; – постоянная Планка.

· Формула Эйнштейна для фотоэффекта

,

где e – энергия фотона, падающего на поверхность металла; А – работа выхода электрона из металла; Е_max – максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона.

· Коротковолновая граница l_min сплошного рентгеновского спектра

,

где – постоянная Планка; с – скорость света в вакууме; е – заряд электрона; U – разность потенциалов, приложенная к рентгеновской трубке.

· Давление производимое светом при нормальном падении,

или ,

где E_e – облученность поверхности; с – скорость электромагнитного излучения в вакууме; w – объемная плотность энергии излучения; r – коэффициент отражения.

· Изменение длины волны Dl фотона при рассеянии его на свободном электроне на угол q

,

где m – масса покоя электрона отдачи; с – скорость света в вакууме; – комптоновская длина волны.