Решение: Поляризация света. Закон Малюса. Билет №8. Вопрос 1

Билет №8 Вопрос 1. Поляризация света. Виды поляризованного света. Закон Малюса. Поляризация света — это процесс упорядочивания колебаний вектора напряженности электрического поля \( \vec{E} \) световой волны в плоскости, перпендикулярной направлению распространения луча. Виды поляризованного света: 1. Линейно поляризованный (плоскополяризованный) — колебания вектора \( \vec{E} \) происходят только в одной определенной плоскости. 2. Частично поляризованный — в световом пучке одно направление колебаний преобладает над другими. 3. Поляризованный по кругу или эллипсу — вектор \( \vec{E} \) вращается вокруг линии распространения света, описывая окружность или эллипс. Закон Малюса: Интенсивность света \( I \), прошедшего через поляризатор, прямо пропорциональна произведению интенсивности падающего плоскополяризованного света \( I_0 \) на квадрат косинуса угла \( \alpha \) между плоскостью колебаний падающего света и плоскостью пропускания поляризатора: \[ I = I_0 \cdot \cos^2 \alpha \] Вопрос 2. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводники — это вещества, которые по своей удельной проводимости занимают промежуточное место между проводниками и диэлектриками. Основное свойство — сильная зависимость проводимости от температуры и наличия примесей. 1. Собственная проводимость — это проводимость чистых полупроводников (без примесей). Она возникает за счет перехода электронов из валентной зоны в зону проводимости при нагревании или освещении. При этом образуются пары носителей заряда: свободный электрон и "дырка" (вакантное место с положительным зарядом). 2. Примесная проводимость — возникает при введении в кристалл атомов других элементов. - n-тип (электронная): вводится донорная примесь (валентность выше, чем у основного атома, например, фосфор в кремний). Основные носители — электроны. - p-тип (дырочная): вводится акцепторная примесь (валентность ниже, например, бор в кремний). Основные носители — дырки. Задача Дано: \( m_p = 1,007276 \) а.е.м. (масса протона) \( m_n = 1,008665 \) а.е.м. (масса нейтрона) \( M_d = 2,013553 \) а.е.м. (масса ядра дейтрона \( ^2_1H \)) \( c^2 \cdot 1 \text{ а.е.м.} = 931,5 \) МэВ Найти: \( E_{св} \) — ? Решение: Энергия связи ядра определяется по формуле: \[ E_{св} = \Delta m \cdot c^2 \] где \( \Delta m \) — дефект массы, который для дейтрона (состоит из 1 протона и 1 нейтрона) равен: \[ \Delta m = m_p + m_n - M_d \] 1. Вычислим дефект массы: \[ \Delta m = 1,007276 + 1,008665 - 2,013553 \] \[ \Delta m = 2,015941 - 2,013553 = 0,002388 \text{ а.е.м.} \] 2. Вычислим энергию связи в МэВ: \[ E_{св} = 0,002388 \cdot 931,5 \approx 2,224422 \text{ МэВ} \] Округлим до сотых. Ответ: \( E_{св} \approx 2,22 \) МэВ.