Proprietățile cuantice ale luminii - studopediya
In 1887, unul dintre fondatorii electrodinamicii Hertz când placa de zinc iluminate conectat la electrometru tijă a descoperit fenomenul efectului fotoelectric, care constă în aceea că suprafața plăcii metalice sub acțiunea luminii tras negativ particulele încărcate. Pozdenee sa dovedit că particulele încărcate sunt electroni. Electron substanta de emisie sub acțiunea radiației electromagnetice este numit un efect fotoelectric. regularități efect fotoelectric au fost stabilite experimental în 1888-1889 gg. fizicianul român AG Stoletov (1839-1896). Incercarea de a le explica în cadrul teoriei electromagnetice a lui Maxwell de lumină nu a reușit.
Teoria lui Maxwell electromagnetice și teoria e-Lorentz în ciuda progreselor enorme a fost oarecum inconsecvent în aplicarea lor și au fost dificile. Ambele teorii se bazează pe ipoteza că aerul numai „eter elastic“ a fost înlocuit cu „eter electromagnetic“ (teoria lui Maxwell) sau „eter fix“ (teoria Lorentz). Teoria lui Maxwell ar putea explica nu numai efectul fotoelectric, dar, de asemenea, procesele de emisie și de absorbție, Compton, și așa mai departe. Teoria D. Lorenz, la rândul său, nu a reușit să explice multe dintre fenomenele asociate cu interacțiunea luminii cu materia, distribuția energiei de lungimi de undă în termică radiații corp negru, și altele.
Aceste dificultăți și contradicții au fost depășite datorită unei ipoteze îndrăznețe, exprimate în 1900 de fizicianul german Max Planck (1858-1947), potrivit căruia emisia luminii nu se produce în mod continuu, dar discret, adică. E. Anumite porțiuni (cuante), a căror energie este determinată rata:
unde h - constanta lui Planck.
Teoria lui Planck nu este necesară în conceptul de eter, și ea a explicat radiația termică corpuluinegru.
Albert Einstein în 1905 a justificat natura cuantică a luminii. nu numai emisia de lumină, dar și distribuția acesteia are loc într-un curent de cuante de lumină - fotoni. energia care este determinată de formula de mai sus Planck și pulsul
în care, c - vitezei luminii, - lungimea de undă.
Cele mai complete proprietăți cuantice ale undelor electromagnetice apar în efectul Compton. când împrăștierea de monocromatice razelor X de la substanta atomi lumina compusă din radiație împrăștiate de-a lungul cu radiație, caracterizată prin emisia lungimii de undă inițiale se observă o undă lungă.
idei cuantice despre lume sunt în concordanță cu legile de emisie și de absorbție a luminii, legile de interacțiune a radiațiilor cu materia. Astfel de fenomene optice ca interferență, difracția și polarizarea luminii, sunt bine explicate în cadrul reprezentărilor undelor. Toate varietate de legi și proprietățile studiate de propagare a luminii, interacțiunea sa cu substanța indică faptul că lumina are o natură complexă: reprezintă unitatea de proprietăți opuse - corpusculare (cuantice) și unda (electromagnetice). Calea lungă de dezvoltare a condus la conceptul modern de natura duală undă-particulă de lumină. Cele de mai sus expresiile asociate caracteristicilor de emisie corpuscular - energia și impulsul cuantic - cu unda - frecvența și lungimea de undă. Astfel, lumina este unitatea discretă și continuitate.
1. Care este scopul principal al fizicii?
2. Care sunt principalele etape în dezvoltarea fizicii.
3. Care este esența conceptului de atomism? Cine a propus mai întâi?
4. Când și cine a descoperit electronul?
5. Care este universalitatea legilor fizice?
6. Care sunt principalele tipuri de interacțiuni fundamentale și de a le descrie.
7. Care sunt principalele modificări structurale în macro-, micro- și megacosm.
8. Formulați principiul identității.
9. Descrieți pe scurt problema creării unei singure teorii fundamentale.
10. Ce tipuri de materie se disting în prezentarea de astăzi?
11. Formulați legea atracției universale.
12. Care este dilatarea relativistă și gravitațională de timp?
13. Formulați principiul relativității în viziunea modernă.
14. Formulați postulatele relativității speciale.
15. Care sunt proprietățile de spațiu și timp, urmați legile de conservare?
16. Care este esența conceptului clasic de Newton?
17. Formulați prevederile de bază ale conceptelor moleculare-cinetice.
18. Formulați prima lege a termodinamicii.
19. Descrieți pe scurt esența imposibilității de a crea o mașină de mișcare perpetuă de al doilea tip.
20. Dă-o formulare cantitativă a doua lege a termodinamicii.
21. Care este esența problemei morții termică a universului?
22. Care este esența conceptului de rază lungă de acțiune și cu rază scurtă?
23. Conform teoriei cuantice a câmpului de discret sau continuu?
24. Cine și când a creat teoria câmpurilor electromagnetice?
25. Descrieți pe scurt istoria ideilor despre lume.
26. În ce fel proprietățile val de lumină?
27. Scrieți o formulă, confirmând valul și teoria cuantică a luminii.