физика. 28. Поляризация света. Поляризация

• Название: 28. Поляризация света. Поляризация
• Дата: 02.05.2019
• Размер: 1.3 Mb.
• Имя файла: физика.doc
• Тип: Документы; #75887

28. Поляризация света.

Поляризация- явление выделения линейно поляризованного света из естественного или частично поляризованного. Естественный свет - совокупность электромагнитных волн (цугов) со всевозможными равновероятными направлениями световых векторов (Е), перпендикулярных направлению распространения света. Свет, в котором направления колебаний светового вектора каким-то образом упорядочены, называется поляризованным. Частично поляризованный свет – свет, в котором вектор E может совершать колебания в разных направлениях, но одно из направлений является преимущественным. ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА - вещества, вращающие плоскость поляризации проходящего через них света. Оптически активные вещества подразделяются на 2 типа: Относящиеся к 1-му из них оптически активны в любом агрегатном состоянии (сахар, камфора, винная кислота), ко 2-му — активны только в кристаллической фазе (кварц, киноварь). Измерение концентрации раствора по углу поворота плоскости поляризации. Угол поворота (��) зависит от длины волны света (λ) и расстояния, пройденного светом в веществе ( �� ): = ��=��0∙��, где ��0=��/��2, а – константа, зависящая от природы вещества. Для растворов оптически активных веществ, угол поворота прямо пропорционален концентрации раствора (с): ��=��0∙��∙��
30. Поглощение света.

Поглощение света - уменьшение его интенсивности при прохождении через вещество вследствие превращения световой энергии в другие виды энергии. Закон Бугера - однородные слои одного и того же вещества одинаковой толщины поглощают одну и ту же долю падающего на них светового потока Закон Бугера-Ламберта-Бера: оптическая плотность раствора прямо пропорциональна концентрации светопоглощающего вещества, толщине слоя раствора и молярному коэффициенту светопоглощения. Коэффицие́нт пропуска́ния — безразмерная физическая величина, равная отношению потока излучения прошедшего через среду, к потоку излучения, упавшему на её поверхность T=Ф/Ф0.
37. Радиоактивность.

Радиоактивностью называют способность атомных ядер спонтанно превращаться в другие ядра с испусканием различных видов радиоактивных излучений и элементарных частиц. Радиоактивное излучение бывает трех типов.

a -излучение - этому излучению присущи отклонения электрическим и магнитными полями. Оно обладает высокой ионизирующей способностью. Также характеризуется малой проникающей способностью. По своей сути это поток ядер гелия. Заряд a -частицы равен +2е, а масса совпадает с массой ядра изотопа гелия 4 2 Не.

b -излучение - также как и a -излучение, данное излучение отклоняется электрическим и магнитным полями. Если продолжить сравнение то его ионизирующая способность значительно меньше (приблизительно на два порядка), а проникающая способность гораздо больше, чем у a -частиц. b -излучение -- это поток быстрых электронов.

g -излучение -- в отличие от двух предыдущих, не отклоняется электрическим и магнитными полями. Ионизирующая способность невелика. А вот проникающая способность просто колоссальна. g -излучение это коротковолновое электромагнитное излучение. Закон радиоактивного распада - число радиоактивных ядер, которые еще не распались, убывает со временем по экспоненциальному закону

Период полураспада (Т) - время, в течение которого распадается половина радиоактивных ядер.

Закон радиоактивного распада через период полураспада (Т) имеет вид: Связь между периодом полураспада и постоянной распада определяется формулой: T = ln(2/λ) = 0,69/λ Активность число ядер радиоактивного препарата распадающихся за единицу времени: А = dN_расп/dt А = λN = 0,693 N/T. (Беккерель)

38. Дозы излучения

Поглощенная доза (D) - показывает, какое количество энергии излучения поглощено в единице массы любого облучаемого веществаГрей (Дж/кг)

Эквивалентная доза отражает биологический эффект облучения. Это поглощённая доза в органе или ткани, умноженная на коэффициент качества данного вида излучения, отражающий его способность повреждать ткани организма. Зв

Экспозиционная доза определяет ионизирующую способность рентгеновских и гамма-лучей и выражает энергию излучения, преобразованную в кинетическую энергию заряженных частиц в единице массы атмосферного воздуха. (Кл/кг)

Эффективная доза — величина, используемая как мера риска возникновения отдаленных последствий облучения всего тела человека и отдельных его органов и тканей с учетом их радиочувствительности. Зиверт (Зв)

Мощность дозы (N) - величина, определяющая дозу, полученную объектом за единицу времени.

Связь:

Различают два вида эффекта воздействия на организм ионизирующих излучений: соматический и генетический. При соматическом эффекте последствия проявляются непосредственно у облучаемого, при генетическом - у его потомства. Соматические эффекты могут быть ранними или отдалёнными. Ранние возникают в период нескольких минут после облучения. К ним относят покраснение и шелушение кожи, помутнение хрусталика глаза, лучевая болезнь, летальный исход. Отдалённые соматические эффекты проявляются через несколько месяцев или лет после облучения в виде стойких изменений кожи, злокачественных новообразований, снижения иммунитета

1) Глубокие нарушения жизнедеятельности вызываются ничтожно малыми количествами поглощаемой энергии.

2) Биологическое действие ионизирующих излучений не ограничивается подвергнутым облучению организмом, но может распространяться и на последующие поколения,

3) Для биологического действия ионизирующих излучений характерен скрытый (латентный) период, т. е. развитие лучевого поражения наблюдается не сразу. Продолжительность латентного периода может варьировать от нескольких минут до десятков лет в зависимости от дозы облучения, радиочувствительности организма.

Способы защиты:

Защита временем и расстоянием: для уменьшения поражающего радиационного действия необходимо находиться как можно дальше от источника излучения и, по возможности, меньшее время. Защита материалом:  альфа-частицы - бумага, слой воздуха толщиной несколько сантиметров; бета-частицы - стекло толщиной несколько сантиметров, пластины из алюминия; рентгеновское и гамма-излучения - бетон толщиной 1,5-2 м, свинец;  поток нейтронов - замедляется в водородсодеожащих веществах, например воде. Для индивидуальной защиты органов дыхания от радиоактивной пыли используются респираторы.

31. Индуцированное излучение.

Индуцированное излучение - Переход атомов из возбужденного состояния в стационарное состояние его можно стимулировать, воздействуя на возбужденный атом электрическим полем. Излучение, наблюдающееся при этом, называется стимулированным или индуцированным.

Лазеры – это источники когерентного света, в работе которых использовано явление индуцированного излучения. Твердотельный лазер — это лазер, в котором активной средой являются активированные диэлектрические кристаллы и стёкла или диэлектрические кристаллы с собственными точечными дефектами, работа возможна только в импульсном режиме. Полупроводниковые лазеры. Формально также являются твердотельными, но традиционно выделяются в отдельную группу, поскольку имеют иной механизм накачки, а квантовые переходы происходят между разрешёнными энергетическими зонами, а не между дискретными уровнями энергии. Могут работать в импульсном и непрерывном режиме. В жидкостных лазерах активной средой служит соответствующая жидкость с примесью неодима. Используются различные жидкости. В них неодим должен существовать в виде ионов. Чаще используются некоторые оксиды хлора либо их смеси. Жидкостные лазеры испускают излучение с длинами волн в диапазоне красного света или ближней инфракрасной области и с не очень высокой степенью монохроматичности. Газовые лазеры — лазеры, активной средой которых является смесь газов и паров. Отличаются высокой мощностью, монохроматичностью, а также узкой направленностью излучения. Работают в непрерывном и импульсном режимах. Лазерные технологии нашли применение в пластической хирургии, онкологии, офтальмологии, медико-биологических исследованиях и других областях медицины, позволяют совершать бескровные разрезы, операции на глаза, ускорять заживление ран, лазерный пилинг и т.д.
32. Механические колебания.

Колебания — движения, которые точно или приблизительно повторяются через определенные интервалы времени. Свободные колебания — колебания в системе под действием внутренних тел, после того как система выведена из положения равновесия. Вынужденные колебания — колебания тел под действием внешних периодически изменяющихся сил. _ +2_ +_{ } Решение: x=Acos( _Незатухающие колебания - это некоторая абстракция, при которой амплитуда колебаний остается постоянной. _ Решение: x=A_, Затухающие колебания - это колебания, при которой амплитуда колебаний уменьшается с течением времени. _ Решение: x=_cos(_.Автоколебания – незатухающие колебания, которые совершаются за счет собственного источника энергии. Характеристика. Смещение - расстояние, на которое сместилось тело от положения равновесия (х) - обозначение смещения. Амплитуда - максимальное смещение от положения равновесия. (А) – обозначение амплитуды. Период – интервал времени, за который совершается одно полное колебание. (Т) – обозначение периода.

T=t/n n-число колебаний. Частота – физическая величина, показывающая какое число колебаний совершает тело в единицу времени. (ν) – обозначение частоты. V=n/t Циклическая частота – количество колебаний за интервал времени, равный 2π. ω обозначение циклической частоты.
34. Звук

Звук в широком смысле - упругие колебания и волны, распространяющиеся в газообразных, жидких и твердых веществах; в узком смысле - явление, субъективно воспринимаемое органами слуха человека и животных. Виды: 1) Тон – звук, являющийся периодическим процессом; 2) Чистый тон – гармонически процесс 3) Сложный тон - периодический, но негармонический процесс 4) Шум – звук, отличающийся сложной неповторяющейся временной зависимостью; 5) Звуковой удар кратковременное звуковое воздействие. Инфразвук — звуковые волны, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. Верхняя граница 16 Гц. Нижняя граница 0,001 Гц. Инфразвук подчиняется общим закономерностям, характерным для звуковых волн. Физические характеристики звука: Частота звука - это количество появлений волны за единицу времени, то есть количество колебаний волны за секунду. Длина волны – это расстояние, находящееся между ближайшими точками, которые колеблются в одной фазе. Скорость звука – это скорость, с которой распространяются упругие волны в среде. Звуковое ощущение характеризуется высотой звука, тембром и громкостью. Высота звука определяется частотой колебаний. Однако источники звука испускают не одну, а целый спектр частот, причем энергия волны как-то распределяется между различными частотами. Высота звука определяется по одной - основной частоте, если на долю этой частоты приходится значительно большее количество энергии, чем на долю других частот. Если спектр состоит из отдельных частот, то он называется линейчатым, если же из непрерывного набора частот, то сплошным. Закон Вебера — Фехнера — эмпирический психофизиологический закон, заключающийся в том, что интенсивность ощущения чего-либо прямо пропорциональна логарифму интенсивности раздражителя.



Аудиометрией называют процесс исследования остроты слуха, а также определение чувствительности слухового аппарата к звуковым волнам разной частоты.
35. Ультразвук

Ультразвуком называют механические колебания и волны с частотами более 20 кГц.

УЗ подразделяют на три диапазона: УЗ низких частот (до 10^5 Гц), УЗ средних частот (10^5 – 10^7 Гц), УЗ высоких частот (10^7 – 10^9 Гц). Для генерирования УЗ используются устройства, называемые УЗ-излучателями. Наибольшее распространение получили элек-тромеханические излучатели, основанные на явлении обратного пьезоэлектрического эффекта. Обратный пьезоэффект заключается в механической деформации тел под действием электрического поля. Приемники УЗ. Вследствие обратимости пьезоэффекта пьезоэлектрические преобразователи используются и для приема УЗ. Ультразвуковые колебания, воздействуя на кварц, вызывают в нем упругие колебания, в результате чего на противоположных поверхностях кварца возникают электрические заряды, которые измеряются электроизмерительными приборами. Благодаря хорошему распространению ультразвука в мягких тканях человека, он широко применяется для исследования внутренних органов, особенно брюшной полости и полости таза. Терапевтическое применение поскольку УЗ обладает противовоспалительным, рассасывающим, анальгезирующим, спазмолитическим действием.