Fizikas konspekts: piektā daļa

21.Fotoefekts. Komptona efekts.Absoūti melna ķermeņa termiskā starojuma problēmu izdevās atrisināt, tikai atsakoties no klasiskā priekšstata par elektromagnētisdko viļņu emisiju kā nepārtruktu procesu un zimantojot Planka izvirzīto hipotēzi, ka elektromagnētiskie viļņi tiek izstaroti porcijām – kvantiem. Kvntu priekšstati izrādījās noderīgi un tika tālāk attīstīti, risinot vairākas citas problēmas, piemēram, izskaidrojot fotoefektu, gaismas spiedienu, Komptona efektu. Tas pierādīja, ka gaismai ir korpuskulu daba, gaisma ir fotonu plūsma. Ārējais fotoefekts – elektronu izraušana no vielas, kas atrodas cietā vai šķidrā agregātstāvokli, ja uz vielu krīt gaisma.Atklāja 1887.gadā vācu fiz. H. Hercs.Vispusīgi šo parādību pētīja krievu zinātnieks A. Stoļetovs.Shēma parādīta 30.1 att. No saviem pētījumiem A.Stoļetovs secināja: 1) vislābāk efektu izraisa ultravioletie stari, 2) gaismas iedarbībā no vielas atbrīvojas negatīvi lādiņnesēji, kuri elektriskā lauka spoēku ietekmē pārvietojas no katoda uz anodu, radot ķēdē strāvu, un 3) fotostrāvas stiprums ir proporcionāls katoda apgaismojumam.Jau pirmie ārējā fotoefekta pētījumi parādija, ka liela nozīme ir netikeai katoda materiālam, bet arī tā virsmas tīrībai.no stikla balona (30. 2 att) B, kurā atrodas katods K un anods A, ir atsūknēts gaiss. Balonam ir kvarca lodziņš L, caur kuru gaismas plūsma F krīt uz katodu. Kvarcs labi laiž cauri arī ultravioleto starojumu. Spriegumu U, ko pievada elektrodiem no avota EDS, var mainīt ar potenciometru R un mērīt ar voltmetru V. Fotostrāvas stiprumu I rāda galvanometrs G. Sakarību starp stravas stiprumu un spriegumu U, kura iegūsta paturot konstantu gaismas plūsmu F, sauc pa voltampēru raksturlīkni.Divas tādas līknes parādītas 30.2 att.Fotostrāva pieaug, bet tikai līdz zināmai vērtībai I(S), sauc par sātstrāvu.I(s)=k(s)*F, kur k(s) – fotokatoda sātstrāvas jutība. Fotosātstrāvas stiprums ir tieši proporcionāls krītošā starojuma plūsmai, ja plūsmas spektrālais sastāvs ir nemainīgs.Tas ir pirmais ārējā fotoefekta (Stoļetova) likums.No fotokatoda laika vienībā izrauto elektronu skaits ir proporcionāls krītošā starojuma plūsmai, ja plūsmas spektrālais sastāvs ir nemainīgs.Fotostrāva izbeidzas tad, kad izpildīts nosacījums eU(a)=(1/2)*m*v^2(max), kur e – elektrona lādiņš un m – tā masa.

22.Kodola uzbūve un sastāvs. Kodolspēki. Saites enerģijas un masas defekts.Kodolfizika ir fizikas nozare, kas pēta atomu kodolu uzb uzbūvi, kodolspēkus, radioaktīvo pārvērtību procesus, kodolreakcijas un to norises mehānismu. Tā cieši saistīta ar elemntārdaļiņu, to mijiedarbības, savstarpējās pārvēršanās un matērijas uzbūves pētījumiem.bija doma ka atoma kodols sastāv no A protoniem un A Z elektroniem. Čedviks 1932. Gadā atklāja neitronu – elektroneitrālu daļiņu, kuras masa apruveni vienāda ra protona masu. Kodols sastāv no Z protoniem un N=A Z neitroniem, kopējais šo daļiņu – nuklonu skaits kodolā ir A. Skaitli Z, kas vienāds ra elementaa atomnumuru, sauc par kodola lādiņa skaitli, bet A – par kodola masas skaitli.Izotopi – vienādi Z, bet dažādi N. izotoni – vienādi N, bet dažādi Z. izobāri – vienādi A.kodola rādiusa R atkarība no masas skaitļa A aptuveni ir šāda: R=R(o)*A^(1/3), kur R(o)=(1,1..1,4)*10^( 15) m.