Какво е радиацията във физиката? Определение, характеристики, приложение на лъчението във физиката. Какво е термичното излъчване във физиката

Днес нека да поговорим какво е радиацията във физиката. Нека да говорим за естеството на електронните преходи и да дадем електромагнитна скала.

Божество и Атом

Структурата на материята стана обект на интерес на учените преди повече от две хиляди години. Древните гръцки философи задават въпроси, как въздухът се различава от огъня, а земята от водата, защо мраморът е бял, а въглищата са черни. Те създадоха сложни системи от взаимозависими компоненти, опровергани или подкрепени. И най-неразбираемите явления, например, удар от мълния или изгрев на слънце, се дължат на действието на боговете.

Веднъж, в продължение на много години, наблюдаващ стъпките на храма, един учен наблюдавал: всеки крак, който стои на една скала, отвежда малка част от материята. С течение на времето мраморът промени формата си, изкривен по средата. Името на този учен е Leucippus, а той нарича най-малките частици атоми, неделими. От това започна начинът да учим каква е радиацията във физиката.

Великден и светлина

След това дойдоха тъмни времена, науката беше изоставена. Всички онези, които се опитаха да изучат силите на природата, бяха наричани вещици и магьосници. Но, странно, това беше религията, която даде тласък на по-нататъшното развитие на науката. Изследване на това, което такава радиация във физиката започва с астрономията.

Времето за празнуване на Великден беше изчислено по онова време по различни пътища. Сложната система на отношенията между пролетното равноденствие, 26-дневния лунен цикъл и 7-дневната седмица не позволи създаването на таблица с дати за празнуването на Великден за повече от две години. Но църквата трябваше да планира всичко предварително. Поради това папа Лъв X поръча подготовката на по-точни таблици. Това изисква внимателно наблюдение на движението на луната, звездите и слънцето. И в крайна сметка Николас Коперник разбра: Земята не е плоска и не е център на Вселената. Планетата е топка, която се върти около Слънцето. Луната е сфера в орбитата на Земята. Разбира се, човек може да попита: "Какво общо има това с факта, че такова лъчение е във физиката?" Сега ще го отворим.

Овална и греда

По-късно Кеплер допълва системата на Коперник, установявайки, че планетите се движат в овални орбити, а движението е неравномерно. Но тази първа стъпка вдъхна интерес към астрономията в човечеството. И имаше и близки до въпросите: "Какво е звезда?", "Защо хората виждат лъчите си?" И "Какво е една звезда различна от другата?". Но първо трябва да преминете от огромните обекти към най-малките. И тогава стигаме до радиацията, концепцията във физиката.

Атом и стафиди

В края на деветнадесети век, достатъчно познания за най-малките химически единици на материята - атоми. Известно е, че те са електрически неутрални, но съдържат положителни и отрицателно заредени елементи.

Допусканията са представени много и че положителните такси се разпределят в отрицателното поле, като стафиди в хляба, а атомът е капка от хетерогенно заредените течни части. Но всичко изясни опита на Ръдърфорд. Той доказва, че в центъра на атома има положително тежко ядро, а около него се намират светлинни отрицателни електрони. И конфигурацията на черупки за всеки атом е различна. Тук също се крият характеристиките на радиацията във физиката на електронните преходи.

Бор и орбита

Когато учените разбраха, че светлинните отрицателни части на атома са електрони, възниква още един въпрос - защо те не попадат в ядрото. В края на краищата, според теорията на Максуел, всяко движение, което излъчва, губи енергия. Но атомите съществуват колкото вселената и те не възнамеряват да унищожат. Бор дойде на помощ. Той твърди, че електроните са в стационарни орбити около атомното ядро ​​и могат да бъдат разположени само върху тях. Трансферът на електрона между орбитите се осъществява чрез дръпване с абсорбция или излъчване на енергия. Тази енергия може да бъде например квантова светлина. Всъщност сега сме изложили определението за радиация във физиката на елементарните частици.

Водород и фотография

Първоначално технологията на фотографията е изобретателна като търговски проект. Хората искаха да останат през вековете, но не всеки можеше да си позволи да поръча портрет от художника. И снимките бяха евтини и не изискваха такива големи инвестиции. Тогава изкуството на стъкло и сребърен нитрат поставя военна служба на службата. И тогава науката започна да се възползва от фоточувствителните материали.

На първо място, спектрите са фотографирани. Отдавна е известно, че горещ водород отделя конкретни линии. Разстоянието между тях беше предмет на определен закон. Но тук спектърът на хелий е по-сложен: съдържаше същия набор от линии като водорода и още един. Втората серия вече не се подчинява на закона, извлечен за първата серия. Тук дойде помощта на теорията на Бор.

Оказа се, че електронът във водородния атом е един и той може да преминава от всички по-високи възбудени орбити до един по-нисък. Това беше първата поредица от линии. По-тежките атоми са по-сложни.

Обектив, решетка, спектър

По този начин започна използването на лъчение във физиката. Спектралният анализ е един от най-мощните и надеждни методи за определяне на състава, количеството и структурата на дадено вещество.

1. Електронният спектър на емисиите ще ви каже какво се съдържа в обекта и какъв процент от този или този компонент. Този метод се използва от абсолютно всички научни области: от биологията и медицината до квантовата физика.
2. Абсорбционният спектър ще ви каже кои йони и кои позиции присъстват в решетката на твърдо вещество.
3. Ротационният спектър ще покаже докъде са разположени молекулите вътре в атома, колко и какви връзки присъстват за всеки елемент.

А диапазоните на прилагане на електромагнитно излъчване и да не се вземат предвид:

• радиовълни изследват структурата на много отдалечени обекти и дълбочините на планетите;
• топлинното излъчване ще ви разкаже за енергията на процесите;
• Видимата светлина ще ви каже в кои посоки се намират най-ярките звезди;
• Ултравиолетовите лъчи ще направят ясно, че възникват високоенергийни взаимодействия;
• Рентгенов спектър се позволява на хората да изучават структурата на материята (включително човешкото тяло), както и на наличието на тези лъчи в космически обекти, известни на учените, че фокусът на неутронни звезди телескопа експлозия на супернова или черна дупка.

Абсолютно черно тяло

Но има специален раздел, който изследва какви термични лъчения има във физиката. За разлика от атома, термичното излъчване на светлина има непрекъснат спектър. И най-добрият модел модел за изчисления е абсолютно черно тяло. Това е обект, който "хваща" цялата светлина, която я удря, но не я освобождава обратно. По ирония на съдбата, излъчва абсолютно черно тяло и максималната дължина на вълната зависи от температурата на модела. В класическата физика топлинната радиация генерира парадокс ултравиолетово бедствие. Оказа се, че всяко загрято нещо трябваше да излъчва все повече енергия, докато в ултравиолетовата гама енергията му нямаше да унищожи вселената.

Макс Планк успя да разреши парадокса. В лъчевата формула той въведе ново количество, квантово. Без да й дава специално физическо значение, той отвори целия свят. Сега квантуването на количествата е в основата на съвременната наука. Учените осъзнават, че полетата и явленията се състоят от неделими елементи, кванти. Това доведе до по-задълбочени изследвания на материята. Например, съвременният свят принадлежи на полупроводници. Преди това всичко беше просто: металът провежда ток, други вещества - диелектрици. А вещества като силиций и германий (само полупроводници) се държат неразбираемо по отношение на електроенергията. За да научат как да управляват своите свойства, е необходимо да се създаде цяла теория и да се изчислят всички възможности на p-n преходите.