Квантовая физика. Абсолютно чёрное тело 

Тема: Квантовая физика. Абсолютно чёрное тело
Курс на Stepik: stepik.org/inv...
Конспект: drive.google.c...
00:11 Дифракция света на решетке
• Видео объясняет принцип расчета дифракции света на решетке, используя приближение Фраунгофера.
• Приближение Фраунгофера упрощает расчет, предполагая, что расстояние между экранами гораздо больше, чем размеры картинки.
06:44 Двумерное преобразование Фурье
• Двумерное преобразование Фурье позволяет быстро и эффективно анализировать распределение интенсивности света по углам.
• Это преобразование используется для распознавания изображений и определения их подлинности.
11:54 Дифракция на одиночном отверстии
• Дифракция света на одиночном отверстии описывается формулой, включающей синус и косинус.
• Приближение Фраунгофера позволяет упростить расчет и получить график зависимости интенсивности света от угла.
14:08 Дифракция на решетке
• Дифракция света на решетке описывается формулой, включающей синусы и косинусы.
• В некоторых точках знаменатель обращается в ноль, что приводит к неопределенности.
• Однако, при малых углах, синусы можно заменить на углы, что позволяет избежать неопределенности.
20:17 Дифракционная решетка и спектры излучения
• Видео объясняет, как дифракционная решетка может использоваться для исследования спектров излучения различных веществ.
• Она способна разложить излучение в сумму гармонических функций, что позволяет изучать спектры света.
28:28 Спектры излучения и термодинамика
• Видео обсуждает странные результаты, полученные при изучении спектров излучения атомов, молекул и конденсированных тел.
• В частности, было обнаружено, что водород излучает свет с постоянной частотой, а другие атомы и молекулы - с отдельными линиями.
30:33 Абсолютно черное тело и тепловое излучение
• Видео объясняет, что абсолютно черное тело - это гипотетическое тело, которое поглощает весь свет, попадающий на него.
• Оно может быть использовано для изучения спектров теплового излучения, которое может находиться в равновесии с веществом.
35:09 Экспериментальное исследование теплового излучения
• Видео обсуждает экспериментальное исследование теплового излучения, которое показало, что оно не поляризовано и не имеет информации о внутреннем устройстве тела.
• Оно также показало, что спектральная плотность энергии излучения пропорциональна частоте или длине волны.
37:12 Излучение и температура
• Видео обсуждает связь между температурой тела и его излучением.
• При повышении температуры, тело излучает больше энергии, и его излучение смещается в сторону более коротких волн.
43:36 Закон Стефана-Больцмана
• Закон Стефана-Больцмана утверждает, что энергетическая светимость абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени его температуры.
• Это означает, что при повышении температуры, тело излучает больше энергии.
47:44 Измерение расстояния до звезд
• Видео обсуждает, как можно использовать закон Стефана-Больцмана для измерения расстояния до звезд.
• Если известна температура звезды, можно вычислить ее светимость и, следовательно, расстояние до нее.
52:57 Современная космология и законы физики
• Видео обсуждает, что современная космология и законы физики могут быть пересмотрены через несколько сотен лет.
• Это связано с тем, что научные теории и законы могут быть изменены или опровергнуты в будущем.
55:36 Ультрафиолетовая катастрофа
• В видео обсуждается проблема, связанная с формулой Релея-Джинса, которая приводит к расходящемуся интегралу и бесконечной энергетической светимости.
• Это явление называется "ультрафиолетовой катастрофой".
57:22 Планк и его гипотеза
• Планк предложил новую формулу, которая хорошо описывала зависимость энергетической светимости от частоты.
• Эта формула основана на предположении о том, что энергия осцилляторов может принимать только дискретные значения, кратные некоторой константе.
• Это предположение называется "гипотезой Планка".
01:13:15 Обсуждение формулы Планка
• В видео обсуждается формула Планка, которая описывает энергию осциллятора и ее среднее значение.
• Формула Планка отличается от классической формулы тем, что она учитывает дискретное значение энергии осциллятора, а не непрерывное.
• Это приводит к другому расчету среднего значения энергии осциллятора.
01:19:21 Применение формулы Планка
• Формула Планка может быть использована для расчета различных физических законов, таких как закон Стефана-Больцмана и закон высоты максимума излучения.
• В частности, из формулы Планка можно получить закон Стефана-Больцмана, если подставить его в интеграл и вычислить его.
• Также из формулы Планка можно вывести закон высоты максимума излучения, который пропорционален температуре в пятой степени.