Интерференция волн. Дифракция волн. Дифракция света. Дифракционная решетка. Дисперсия волн, типы спектров, спектральный анализ, страница 5

Огромным достоинством этого метода является, то что само светящееся тело может находиться на огромном расстоянии от наблюдателя. Это пока единственный способ исследования химического состава звезд и других удаленных небесных объектов. Быстрота и чувствительность анализа делает его незаменимым в промышленных условиях (при плавке металла, варке стекла и т.д.). Поэтому это часто используется для проведения качественного анализа. Недостатком этого метода является то, что количественное содержание вещества определяется с невысокой степенью точности.

По энергии, приходящейся на отдельные участки спектра, можно определить температуру источника света.

Если источник движется к наблюдателю или от него, то спектральные линии, смещаются относительно неподвижного спектра. В первом случае смещение идет к красному концу, а во втором - к фиолетовому. По величине смещение определяется скорость объекта.

Рентгеновские лучи и их применение

Как указывалось при рассмотрении шкалы электромагнитных волн, за видимым диапазоном располагается ультрафиолетовый, а за ним - рентгеновское излучение.

Открытие рентгеновского излучения в 1895 году связано с именем немецкого физика В.Рентгена.

Рентгеновские лучи получают в трубке, из которой тщательно откачен воздух (рис.17). Поток электронов создается нитью накала. С помощью высокого напряжения, порядка 100000 В, электроны разгоняются и при резком торможении, во время столкновения с анодом, их кинетическая энергия частично переходит в энергию излучения

m₀v² /2 =hv , но m₀v² /2 = q₀U => q₀U = hv

где m₀ – масса быстролетящего электрона.

Такое излучение называется тормозным. Некоторые электроны при взаимодействии с атомами анода приводит их в возбужденное состояние. Тогда источником излучения становятся атомы анода.

		Рисунок17 – Наблюдение рентгеновских лучей

 

Такое излучение называется характеристическим. При характеристическим излучении наблюдаются переходы электронов на глубинных оболочках К, L, М. Излучение рентгеновских спектров характеристического излучения позволяет глубже понять строение атома.

При взаимодействии потока быстро электронов с анодом часть их кинетическая энергия идет на нагрев анода. Поэтому анод, как правило, изготовляют из тугоплавкого материала и создается система охлаждения.

Рентгеновские лучи хорошо ионизируют газы, обладают большой проникающей способностью. Они оказывают сильное воздействие на развитие клеток организма и на живые организмы в целом.

Рентгеновские лучи нашли широкое применение в науке, промышленности, медицине. В основном используется их способность проникать через непрозрачные тела. С их помощью исследуют различные заболевания человека. В кристаллографии они используются для изучения кристаллических структур - рентгеноструктурный анализ. Этот метод основан на дифракции рентгеновских лучей при прохождении ими кристалла, т.к. кристаллическая решетка является для них дифракционной решеткой.

Поляризация волн. Поляризация света

В отличие от продольной волны, у которой колебание происходит вдоль луча, в поперечной волне частицы совершают колебания перпендикулярно лучу. Если для продольной волны все направления в плоскости, перпендикулярной к лучу, равноценны, то иначе обстоит дело с поперечной волной. Направление, в котором происходят колебания, обладает отличием физических свойств от тех, в которых эти колебания не происходят. Принято называть плоскость, в которой совершаются колебания поперечной волны, плоскостью колебания, а плоскость, перпендикулярную к ней, - плоскостью поляризации.

 

 

 

Пусть по упругому шнуру бежит поперечная волна. Если на нее пути поставить прибор (брусочек со щелью) так, чтобы плоскость колебания совпала с плоскостью щели (рис. 18), то волна свободно проходит через прибор.