Hvad er stråling i fysik? Definition, funktioner, anvendelse af stråling i fysik. Hvad er termisk stråling i fysik

Lad os nu snakke om, hvad stråling i fysik er. Lad os tale om arten af ​​elektroniske overgange og give en elektromagnetisk skala.

Guddommelighed og Atom

Materielens struktur blev genstand for interesse for forskeremere end to tusind år siden. Gamle græske filosoffer stillede spørgsmål, hvordan luften afviger fra ild, og jorden fra vand, hvorfor marmor er hvid, og kulet er sort. De skabte komplekse systemer af indbyrdes afhængige komponenter, afvist eller støttet hinanden. Og de mest uforståelige fænomener, for eksempel en lynnedslag eller solopgang tilskrives gudernes handlinger.

Én gang i mange år at se templets trin,en videnskabsmand bemærkede: hver fod, der står på en sten, bærer væk en lille partikel af materien. Over tid ændrede marmor formen, skævt i midten. Navnet på denne videnskabsmand er Leucippus, og han kaldte de mindste partikler atomer, udelelige. Herfra begyndte man at studere hvilken stråling i fysik der er.

Påske og lys

Så kom mørke tider, videnskaben blev forladt. Alle dem, der forsøgte at studere naturens kræfter, blev kaldt hekse og trollkarl. Men underligt nok var det religion, der gav impulser til den videre udvikling af videnskaben. En undersøgelse af, hvad sådan stråling i fysik begyndte med astronomi.

Tidspunktet for fejringen af ​​påske blev beregnet i disse dagehver gang på forskellige måder. Et komplekst system af relationer mellem dagen for forårsjævndøgn, 26-dages månens cyklus og en 7-dages uge tillod ikke mængden af ​​datoerne i tabellen for at fejre påsken mere end et par år. Men kirken var nødt til at planlægge alt på forhånd. Derfor bestilte pave leo x forberedelsen af ​​mere præcise tabeller. Dette krævede omhyggelig observation af månens bevægelse, stjernerne og solen. I sidste ende, Nicolaus Kopernikus indså, at Jorden ikke er flad og ikke universets centrum. En planet er en bold, der drejer rundt om Solen. Og Månen er en kugle i Jordens kredsløb. Selvfølgelig kan du spørge: "Hvad har alt dette med, at en sådan stråling i fysik?" Nu afslører.

Oval og stråle

Senere supplerede Kepler det copernikanske system,konstateringen af, at planeterne bevæger sig i ovale baner, og bevægelsen er ujævn. Men det er det første skridt til menneskeheden indpodet en interesse i astronomi. Og der var det ikke langt, og på spørgsmålet: "Hvad er en stjerne", "? Hvorfor gør folk se dens stråler" Og "Hvad en stjerne adskiller sig fra en anden". Men først er du nødt til at gå fra enorme anlæg til de mindste. Og så kommer vi til strålingen, begrebet i fysik.

Atom og rosiner

I slutningen af ​​det nittende århundrede,kendskab til de mindste kemiske enheder af stof - atomer. Det var kendt, at de er elektrisk neutrale, men indeholder både positive og negativt ladede elementer.

Forudsætninger fremsætter meget: og de positive ladninger fordeles i et negativt felt, som rosiner i et brød, og at et atom er en dråbe fra heterogent ladede flydende dele. Men alt ryddet op Rutherfords oplevelse. Han viste sig at der er en positiv tung kerne i midten af ​​atomet, og lyse negative elektroner er placeret omkring det. Og konfigurationen af ​​skaller for hvert atom er anderledes. Her ligger ligeledes stråleegenskaberne i fysikken i elektroniske overgange.

Bor og kredsløb

Da forskerne fandt, at lyset var negativtdele af atomet er elektroner, et andet spørgsmål opstod - hvorfor de ikke falder på kernen. Efter alt, ifølge Maxwells teori, udsender enhver bevægende ladning derfor energi. Men atomer eksisterede lige så meget som universet, og de havde ikke til hensigt at udslette. Bor kom til undsætning. Han postulerede, at elektronerne er i nogle stationære kredsløb omkring atomkernen, og kan kun placeres på dem. Overførslen af ​​en elektron mellem kredsløb udføres ved en rykke med absorption eller energiudledning. Denne energi kan for eksempel være et kvantum af lys. Faktisk har vi nu beskrevet definitionen af ​​stråling i fysikken af ​​elementære partikler.

Brint og fotografi

Oprindeligt blev opfindelsens teknologi opfundetsom et kommercielt projekt. Folk ønskede at blive i århundrederne, men ikke alle havde råd til at bestille et portræt fra kunstneren. Og billederne var billige og krævede ikke så store investeringer. Derefter stillede kunsten med glas og sølvnitrat militærtjeneste til tjenesten. Og så begyndte videnskaben at udnytte lysfølsomme materialer.

Først og fremmest blev spektrene fotograferet. Det har længe været kendt, at varmt hydrogen udsender betonlinjer. Afstanden mellem dem var underlagt en bestemt lov. Men her var spektret af helium mere komplekst: det indeholdt det samme sæt af linjer som hydrogen og en mere. Den anden serie adlyder ikke længere loven, der er afledt af den første serie. Her kom Bohrs teori til hjælp.

Det viste sig, at elektronen i hydrogenatomet er en, og den kan passere fra alle højere spændte baner til en lavere. Dette var den første serie af linjer. De tungere atomer er mere komplicerede.

Objektiv, gitter, spektrum

Således blev brugen af ​​stråling i fysik indledt. Spektralanalyse er en af ​​de mest kraftfulde og pålidelige metoder til bestemmelse af sammensætning, mængde og struktur af et stof.

1. Det elektroniske emissionsspektrum vil fortælle deter indeholdt i objektet og hvad er procentdelen af ​​denne eller den pågældende komponent. Denne metode anvendes af absolut alle fagområder: fra biologi og medicin til kvantefysik.
2. Absorptionsspektret vil fortælle dig hvilke ioner og hvilke positioner der findes i gitteret af et faststof.
3. Rotationsspektret vil vise, hvor langt molekylerne inde i atomet er, hvor mange og hvilke forbindelser der er til stede for hvert element.

Og anvendelsesområdet for elektromagnetisk stråling og ikke at overveje:

• radiobølger undersøger strukturen af ​​meget fjerne objekter og dybderne af planeter;
• termisk stråling vil fortælle dig om processernes energi
• Det synlige lys vil fortælle dig hvilke retninger de lyseste stjerner ligger i;
• Ultraviolette stråler vil gøre det klart, at høje energiinteraktioner opstår;
• Røntgenspektret giver i sig selv menneskerat studere stoffets struktur (herunder menneskekroppen), og tilstedeværelsen af ​​disse stråler i rumgenstande vil fortælle forskere, at teleskopet fokuserer på en neutronstjerne, en supernovaudbrud eller et sort hul.

Helt sort krop

Men der er en særlig sektion, der studerer hvad der ertermisk stråling i fysik. I modsætning til atom, har termisk udslip af lys et kontinuerligt spektrum. Og det bedste modelobjekt til beregninger er en helt sort krop. Dette er et objekt, der "fanger" alt det lys, der rammer det, men frigiver det ikke tilbage. Ironisk nok udstråler en helt sort krop, og den maksimale bølgelængde afhænger af temperaturen på modellen. I klassisk fysik skabte termisk stråling paradoksen for ultraviolet katastrofe. Det viste sig, at enhver opvarmet ting måtte udstråle mere og mere energi, indtil i ultraviolet rækkevidde ville dets energi ikke ødelægge universet.

Max Planck var i stand til at løse paradokset. I strålingsformlen introducerede han en ny mængde, et kvantum. Uden at give sin specielle fysiske betydning, åbnede han hele verden. Nu er kvantificeringen af ​​mængder grundlaget for moderne videnskab. Forskere indså, at felter og fænomener består af udelelige elementer, quanta. Dette førte til mere dybtgående undersøgelser af sagen. Den moderne verden tilhører for eksempel halvledere. Tidligere var alt simpelt: metal udfører nuværende, andre stoffer - dielektrikum. Og stoffer som silicium og germanium (kun halvledere) opfører sig uforståeligt med hensyn til elektricitet. For at lære at styre deres egenskaber var det nødvendigt at oprette en hel teori og beregne alle mulighederne for p-n overgange.