Методическое пособие для подготовки к лабораторным работам по темам: Волновая оптика. Квантовая оптика. Квантовая механика и ядерная физика, страница 35

   ***Символы L, Т, М ,А в системе СИ означают соответственно единицы длины, времени, массы и электрического тока.

5. Единицы измерения фотометрических величин.

        Фотометрия-раздел оптики, занимающийся вопросами измерения интенсивности света и его источников. В фотометрии используются следующие величины: энергетические (определяющие энергетические параметры источника оптического излучения) и световые (определяющие

воздействие света на приемники оптического излучения).

    Для измерения световых величин в качестве основной единицы используется

единица силы света - кандела (кд) и производные от нее  -  люмен (лм) и люкс (лк).

      Один люмен есть величина, равная световому потоку, испускаемому точечным источником света силой света в одну канделу внутри телесного угла

в один стерадиан:   1 лм = 1 кд∙ ср.

       Один люкс есть величина, равная освещенности поверхности, на один квадратный метр которой падает световой поток в один люмен : 1 лк = 1 лм/м². 

Таблица5.1. Единицы измерения основных фотометрических                                                             величин в системе СИ.

Энергетическая величина	Единицы измерения		Световая величина	Единицы измерения
Поток излучения Излучательность Сила излучения Лучистость Облученность	вт вт/м2 вт/ср вт/ср•м2 вт/м2 .		Световой поток Светимость Яркость Освещенность	лм лм/м2 кд/м2 лк .

6. Некоторые единицы измерения в атомной и ядерной физике.

    Атомная единица массы ( а.е.м.) – 1/16 массы атома изотопа кислорода О¹⁶ :

1 а.е.м. = 1,6597∙ 10^{-27 кг.}

    Унифицированная атомная единица массы ( у.а.е.м. ) – 1/12 массы атома

 изотопа углерода ₆С¹² :       1 у.а.е.м. = 1,6603 ∙ 10^{-27 кг.}

     Барн – единица измерения эффективного сечения ядерных реакций :

                                                1 барн =10^-24 см².

7. Универсальные физические постоянные.

    Ниже приведены значения констант, рекомендованные Генеральной ассамблеей  Международного союза чистой и прикладной физики в Варшаве в сентябре 1963 года.

Давление атмосферное нормальное:

    р_о =1 атм = 1,01325∙10⁵ н /м².

Заряд элементарный:

    е = ( 1,60210 ± 0,00007 ) ∙ 10^-19 к.

Заряд удельный электрона:

    е / m_е = ( 1,758796 ± 0,000019 ) ∙ 10¹¹ к/кг.

Комптоновская длина волны протона:

    λ_р = ( 1,32140 ± 0,00004 ) ∙ 10^-15   м.

    λ_р / 2π =( 2,10307 ± 0,00006 ) ∙ 10^-16  м.

Комптоновская длина волны электрона:

    λ_е = ( 2,42621 ± 0,00006 ) ∙ 10^-12  м.

    λ_е / 2π = ( 3,86144 ± 0,000019 ) ∙ 10^{-13 м}.

Магнетон Бора:

    µ_Б  = ( 9,2732 ± 0,0006 ) ∙ 10^-24  дж/тл.

Магнетон ядерный:

    µ_яд = ( 5,0505 ± 0,0004 ) ∙ 10^-27  дж/тл.

Масса покоя нейтрона:

    m_n =( 1,67482 ± 0,00008 ) ∙ 10^{-27 кг =} ( 1,0086654 ± 0,0000013 )  у.а.е.м.

Масса покоя протона:

m_p = ( 1,67252 ± 0,00008 ) ∙ 10^-27  кг = ( 1,00727663 ± 0,0000024) у.а.е.м.

Масса покоя электрона:

    m_e = ( 9,1091 ± 0,0004 ) ∙ 10^-31  кг = ( 5,48597 ± 0,00009 )  у.а.е.м.

Момент магнитный протона:

    µ_р = ( 1,41049 ± 0,00013 ) ∙ 10^-26  дж/тл.

    µ_р / µ_яд = (2,79276 ± 0,00007).

Момент магнитный аномальный электрона:

    µ_е / µ_Б – 1 = ( 1,159615 ± 0,000015 ) ∙ 10^-3.

Объем одного киломоля идеального газа при нормальных условиях:

    V₀ = ( 22,4136 ± 0,0030) м³.

Постоянная Больцмана:

    k = ( 1,38054 ± 0,00018 ) ∙ 10^-23 Дж/ ⁰К 

Постоянная Вина:

    b = ( 2,8978 ± 0,0004 ) ∙ 10^{-3 м} ∙ ⁰К 

Постоянная газовая:

    R = ( 8,3143 ± 0,0012 ) ∙ 10³ Дж/(⁰К∙кмоль)

Постоянная гравитационная:

    g = ( 6,670 ± 0,015 ) ∙ 10^-11 м³/(кг∙с²) 

Постоянная зеемановского расщепления:

    µ_Б/(hc) = ( 46,6858 ± 0,0004 ) 1/(м∙Тл) 

Постоянная Планка:

    h = ( 6,6256 ± 0,0005 ) ∙ 10^-34 Дж∙с 

Постоянная радиационная первая:

    с₁ = 2πhc² = ( 3,7405 ± 0,0003 ) ∙ 10^-16 Вт∙м²

Постоянная радиационная вторая:

    с₂ = hc/k =( 1,43879 ± 0,00019 ) ∙ 10^-2 м∙⁰К 

Постоянная Ридберга:

    R_¥^/ = ( 1,0973731 ± 0,0000003 ) ∙ 10⁷ 1/м 

Постоянная Стафана-Больцмана:

    s = ( 5,6697 ± 0,0029 ) ∙ 10^-8 Вт/(м²∙⁰К⁴) 

Постоянная тонкой структуры:

    a = ( 7,29720 ± 0,00010 ) ∙ 10^-3 

Постоянная магнитная:

    m₀ = 4π∙10^-7 Гн/м

Постоянная электрическая:

    e₀ = 10⁷/(4πс²) Ф/м

Радиус первой боровской орбиты:

    а₀ = ( 5,29167 ± 0,00007 ) ∙ 10^{-11 м} 

Радиус электрона классический:

    r_e = ( 2,81777 ± 0,00011 ) ∙ 10^{-15 м} 

Скорость света в вакууме:

    с = ( 2,997925 ± 0,000003 ) ∙ 10⁸ м/с 

Ускорение свободного падения стандартное:

    g = 9,80665 м/с² 

Число Авагадро:

    N_A = ( 6,02252 ± 0,00028 ) ∙ 10²³ 1/кмоль

Число Фарадея:

    F = ( 9,64870 ± 0,00016 ) ∙ 10⁷ к/(кг∙экв) 

Энергия покоя нейтрона:

    m_nc² = ( 939,550 ± 0,015 ) Мэв 

Энергия покоя протона:

    m_pc² = ( 938,256 ± 0,015 ) Мэв 

Энергия покоя электрона:

    m_ec² = ( 0,511006 ± 0,000005 ) Мэв 

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ

ОБ ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРАХ

При выполнении работ в лабораторном практикуме необходимо иметь четкие представления о принципах действия используемых приборов, их  достоинствах и недостатках, а также уметь правильно выбрать предел измерения, рассчитать цену деления прибора, приборную погрешность.

  Измерительные приборы - устройства или технические приспособления, служащие для сравнения измеряемой величины с мерой (единицей измерения). Для измерения электрических величин установлены меры электрической емкости, индуктивности, ЭДС (нормальные элементы), напряженности магнитного поля, частоты колебаний, электрического сопротивления.

  Измерительные приборы классифицируются по различным признакам: по положенным в основу измерения методам и физическим явлениям, по конструктивным особенностям, по эксплуатационным характеристикам, по роду измеряемой величины и т.д. Напомним, что по принципу действия все электроизмерительные приборы делятся на следующие основные типы: магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, индукционные, электростатические, тепловые. Кроме указанных существуют и другие системы приборов, которые в лабораторном практикуме применяются  сравнительно редко.