Читать онлайн «Физика. Часть 3. Раздел 2. Элементы квантовой и атомной физики: Письменные лекции»

Министерство образования Российской Федерации Северо-Западный государственный заочный технический униерситет В. М. Цаплев, И. Г. Орехова, Е. А. Лиходаева КУРС ФИЗИКИ ЧАСТЬ 4 Элементы квантовой и атомной физики. Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве письменных лекций Санкт-Петербург 2003  УДК 53(07) Физика. Часть 3. Раздел 2. Элементы квантовой и атомной физики. Письменные лекции. - СПб. : СЗТУ, 2003, - 150 с. , 52 ил. Данное пособие содержит теоретический материал по части 4 курса физики:. Элементы квантовой и атомной физики. Материал изложен в соответствии с программой по физике для инженерно-технических специальностей высших учебных заведений. Рецензенты: кафедра физики СЗПИ ( и. о. зав. каф. физики В. А. Подхалюзин, канд. техн. наук, доцент. ); Доцент кафедры физики Санкт-Петербургского горного института А. П. Корольков, канд. физ. -мат. наук, доцент. Авторы: В. М. Цаплев, канд. физ. -мат. наук, доц. , И. Г. Орехова, канд. техн. наук, доцент, Е. А. Лиходаева, канд. техн. наук, доцент © В. М. Цаплев, И. Г. Орехова, Е. А. Лиходаева. 2003 Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Северо-Западный государственный заочный технический университет  1. ЗАКОНЫ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 1. 1. Тепловое равновесное излучение Природа теплового излучения Из курса молекулярной физики известно, что в системе, состоящей из большого числа атомов или молекул средняя энергия их хаотического движения, приходящаяся на одну частицу, равна: i ε = kT , 2 (1. 1) где: i - число степеней свободы частицы; k - постоянная Больцмана; T - абсолютная температура. Если две подсистемы частиц, имеющих различные температуры, находятся в соприкосновении (т. е. объединяются в одну систему), то они начинают обмениваться энергий. В результате температура обеих систем выравнивается. Самый простой пример такого процесса - смешивание воды в ванной, либо добавление кипятка в остывшую воду, либо наоборот - добавление холодной воды в горячую. Смешивая холодную и горячую воду, мы приводим нашу систему к той равновесной температуре, которая нам нужна. Направленность процесса обмена энергией при взаимодействия термодинамически неравновесных подсистем определяется вторым законом (или вторым началом) термодинамики. Согласно этому закону, наиболее вероятно (а следовательно, и реально осуществляется) такое состояние всей системы, когда в любом месте энергия частиц (и температура) становится одинаковой. Рассмотрим две взаимодействующие подсистемы. Одна из них представляет собой замкнутую вакуумированную оболочку. Температура стенки этой подсистемы равна Т1. Вторая подсистема представляет собой тело, имеющее температуру Т2.