Много доступных документов об образовании и не только, в то числе вы можете купить диплом
Опыт Боте – опыт доказывающий дуализм света. О счетчик Счетчик Запись Запись блучаем фольгу рентгеновскими лучами Счетчики одинаковые, Запись дает Разные данные. Следовательно Свет дискретен. Фотон icon

Опыт Боте – опыт доказывающий дуализм света. О счетчик Счетчик Запись Запись блучаем фольгу рентгеновскими лучами Счетчики одинаковые, Запись дает Разные данные. Следовательно Свет дискретен. Фотон

Реклама:



Скачать 93.81 Kb.
НазваниеОпыт Боте – опыт доказывающий дуализм света. О счетчик Счетчик Запись Запись блучаем фольгу рентгеновскими лучами Счетчики одинаковые, Запись дает Разные данные. Следовательно Свет дискретен. Фотон
Дата конвертации09.11.2013
Размер93.81 Kb.
ТипДокументы
источник

Вопрос № 1 Квантовая природа света. Фотоны. Энергия, импульс, масса фотона.

Опыт Боте – опыт доказывающий дуализм света.

О
Счетчик

Счетчик



Запись

Запись
блучаем фольгу рентгеновскими лучами

Счетчики одинаковые, Запись дает

Разные данные. Следовательно

Свет дискретен.


Фотон – квант оптического диапазона. Порция, минимальный сгусток энергии.

Энергия фотона , где h – постоянная планка, 6.62 *10-34Дж*С.

E = mC2;  ;  ; для движущегося фотона.

; v = c в вакууме. m покоя фотона = 0.

Импульс фотона ;


Вопрос № 2 Давление света. Опыты П.И. Лебедева. Объяснение давления света с точки зрения волновой и квантовой теории.

Если фотоны обладают импульсом, то свет, падающий на тело, должен оказы­вать на него давление.

Лебедев использовал легкий подвес на тонкой нити, по краям которого прикреплены легкие крылышки, одни из которых зачернены, а поверхности других зеркальные. Для исключения кон­векции и радиометрического эффекта (см. § 49) использовалась подвижная система зеркал, позволяющая направлять свет на обе поверхности крылышек, подвес помещался в откачанный баллон, кры­лышки подбирались очень тонкими (чтобы температура обеих поверхностей была одинакова). Значение светового давления на крылышки определялось по углу за­кручивания нити подвеса и совпадало с полученным те­оретически. В частности, оказалось, что давление света на зеркаль­ную поверхность вдвое больше, чем на зачерненную.

Давление с т.з. волновой т.: (из теории Максвелла); где  – объемная плотность энергии; ; где – коэффициент отражения.

Давление с т.з. квантовой т.: P - ∑P импульс, который сообщается в ед. площади в ед. времени.

Пусть  – 1, тогда ; теперь  – отраженные фотоны дадут импульс ;

( – поглощенные ф. дадут импульс ; Сложим их ;


Вопрос № 3 Фотоэффект. Виды фотоэффекта. Законы внешнего фотоэффекта. Вольтамперная хар-ка фотоэлемента. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

Фотоэффект – это испускание электронов вещ-вом, при облучении электромагнитным излучением.

^ Виды фотоэффекта: Внеш­ним фотоэлектрическим эффектом (фото­эффектом) называется испускание элек­тронов веществом под действием элек­тромагнитного излучения.

^ Внутренний фотоэффект — это вы­званные электромагнитным излучением переходы электронов внутри полупровод­ника или диэлектрика из связанных со­стояний в свободные без вылета наружу. В результате концентрация носителей то­ка внутри тела увеличивается, что приво­дит к возникновению фотопроводимости (повышению электропроводности полу­проводника или диэлектрика при его осве­щении) или к возникновению э.д.с.

^ Вентильный фотоэффект — возникно­вение э.д.с. (фото-э.д.с.) при освещении контакта двух разных полупроводников или полупроводника и металла (при отсут­ствии внешнего электрического поля). Вентильный фотоэффект открывает, таким образом, пути для прямого преобразова­ния солнечной энергии в электрическую.

^ I. Закон Столетова: при фиксирован­ной частоте падающего света число фото­электронов, вырываемых из катода в еди­ницу времени, пропорционально интенсив­ности света (сила фототока насыщения пропорциональна энергетической осве­щенности Eе катода).

II. Максимальная начальная ско­рость (максимальная начальная кинети­ческая энергия) фотоэлектронов не за­висит от интенсивности падающего све­та, а определяется только его частотой , а именно линейно возрастает с увели­чением частоты.

III. Для каждого вещества существует «красная граница» фотоэффекта, т. е. ми­нимальная частота 0 света (зависящая от химической природы вещества и состояния его поверхности), при которой свет лю­бой интенсивности фотоэффекта не вызы­вает.

VI. Фотоэффект происходит мгновенно. нет накаливания или ожидания.

В
U

I

Uзапирающее
АХ фотоэлемента



Уравнение Эйнштейна 


Вопрос № 4 Фотоэффект. Объяснение фотоэффекта с т.з. волновой и квантовой теории. Селективный фотоэффект. Дуализм света. Применение фотоэффекта.

Фотоэффект – это испускание электронов вещ-вом, при облучении электромагнитным излучением.

^ С т.з. волновой теории фотоэффект не объясняется.

С т.з. квантовой теории: Энергия падающего фотона расходует­ся на совершение электроном работы вы­хода А из металла и на со­общение вылетевшему фотоэлектрону ки­нетической энергии . По закону сохранения энергии,

Уравнение называется уравнением Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.

Уравнение Эйнштейна позволяет объяснить II и III законы фотоэффекта. непосредственно следует, что максимальная кинетическая энергия фото­электрона линейно возрастает с увеличе­нием частоты падающего излучения и не зависит от его интенсивности (числа фото­нов), так как ни А, ни  от интенсивности света не зависят (II закон фотоэффекта). Так как с уменьшением частоты света кинетическая энергия фотоэлектронов уменьшается (для данного металла А=const), то при некоторой достаточно ма­лой частоте =0 кинетическая энергия фотоэлектронов станет равной нулю и фо­тоэффект прекратится (III закон фотоэф­фекта). Согласно изложенному, из (203.1) получим, что

0=A/h и есть «красная граница» фотоэффекта для данного металла. Она зависит лишь от работы выхода электрона, т. е. от химиче­ской природы вещества и состояния его поверхности.

С
γ
елективный фотоэффект
:

где γ –квантовый выход; ; с позиции квантовой теории

этот эффект не объясним. С т.з. волновой теории электрон начинает

совершать вынужденные колебания, при которых может произойти

р
λ
езонанс.

Max поляризации зависит от поляризации

и угла падения. Этот эффект подчеркивает дуализм света.

1 1 2 1 2

2

^ Применение фотоэффекта. Единственный способ для измерения интенсивности светового потока. Моментальное переключение, солнечная батарея.

Вопрос № 5 Рассеяние фотона на «свободном» электроне. Эффект Комптона.

λ
Р.В.
λ Р.В. – легкие элементы (слабая связь  с ядром)

D

λэ

λэ > λ ; Δ λ = λэ – λ; комптоновское смещение;  ; м;

Постоянная Комптона - физ. Вел. Равная комптоновскому смещению при рассеивании 90.

Комптон эффект – называется упру­гое рассеяние рентгеновского излучения на свободных (или сла­босвязанных) электронах вещества.

З.С.Э.  

З.С.И.  





;

 из 1 вычитаем 2;

;

; ;

;

; ; ;

; м;


Вопрос № 6 Тепловое излучение, его природа и особенности. Излучательность и спектральная плотность излучательности. Лучепоглощательная способность. Закон Кирхгофа.

^ Тепловое излучение – излучение нагретых тел ЭМВ оптического диапазона.

Особенность – равновесие, тело излучает энергию столько, сколько поглощает.

Излучательность (энергетическая светимость) ;

^ Спектральная плотность излучательности:

; Энергия излучения в интервале от ν до ν+dν в ед. площади в ед. времени в эл. интервале ν.

; ;

Лучепоглощательная способность (спектральная поглощательная способность)

; спектральная поглощательная способность показывает, какая доля падающей энергии на тело поглощается.

^ Закон Кирхгофа: ;

В состоянии термодинамического равновесия отношение спектральной плотности излучательности к спектральной плотности поглощательной способности для всех тел одинаково, есть универсальная ф-ия.

^ Физ. смысл: чем больше тело поглощает – тем больше излучает.


Вопрос № 7 Тепловое излучение. Абсолютно черное тело. Законы излучения АЧТ. Оптическая пирометрия.

АЧТ – тело, поглощающее все падающие на него лучи. ;

З-ны излучение АЧТ:

^ 1. З-н Стефана – Больцмана

R – Энергетическая светимость. Т – абсолютная температура.

; постоянная Стефана – Больцмана.  ;

; где  – время; Серое тело – тело, которое по всем длинам волн излучает одинаково. 

2. З-н Вина. При повышении Т АЧТ  (максимум спектральной плотности излучательности) смещается в сторону коротких длин волн.

; b = 2.9 *10-3 м*К; b - постоянная Вина.



Т2

Т1

 

Методы измерения высоких темпе­ратур, использующие зависимость спек­тральной плотности энергетической свети­мости или интегральной энергетической светимости тел от температуры, называют­ся оптической пирометрией.


Билет № 8 Спектр излучения АЧТ. Формула Релея и Джинса. Ультрафиолетовая катастрофа. Квантовая гипотеза и формула Планка.

^ Спектр АЧТ. Релей и Джинс, пытаясь теоретически вывести зависимость спектра от Т, применили закон о равном распределении по степеням свободы.

Формула Релея и Джинса

; ; 

Ультрафиолетовая катастрофа

В области больших частот(малых λ) ф-лы Релея

И Джинса не подтвердили экперимент.

;


Квантовая гипотеза и формула Планка

Согласно гипотезе Планка, энергия излучается порциями – квантами. 

Согласно Планку ; ;


Билет № 9 Спектры излучения атомов и их роль в атомной физике. Закономерности в спектре излучения атома водорода. Обобщенная формула Бальмера и ее объяснение в рамках теории Бора.

^ Исследования спектров излучения разре­женных газов (т. е. спектров излучения отдельных атомов) показали, что каждому газу присущ вполне определенный линей­чатый спектр, состоящий из отдельных спектральных линий или групп близко рас­положенных линий. Самым изученным яв­ляется спектр наиболее простого атома — атома водорода.

Бальмер (1825—1898) подобрал эмпирическую формулу, описывающую все известные в то время спектральные линии атома во­дорода в видимой области спектра:

; где R – постоянная Ридберга, R = 1.1*107м-1;

Серии спектра водорода:

; - серия Лаймана ; - серия Бальмера

; - серия Пашена ; - серия Брэкета


Вопрос № 10 Модель атома Томсона. Опыты Резерфорда. Ядерная модель атома. Затруднения классической модели атома.

^ Модель атома Томсона. Первая попытка создания на основе накопленных экспериментальных данных модели атома принадлежит Томсону. Согласно этой модели, атом представляет собой непрерывно заряжен­ный положительным зарядом шар радиу­сом порядка 10-10 м, внутри которого око­ло своих положений равновесия колеблют­ся электроны (за счет этого происходит излучение); суммарный отрицательный заряд электронов равен положительному заряду шара, поэтому атом в целом ней­трален. Через несколько лет было доказа­но, что представление о непрерывно рас­пределенном внутри атома положительном заряде ошибочно.

Резерфорд, исследуя прохождение -частиц в веществе (через золотую фоль­гу толщиной примерно 1 мкм), показал, что основная их часть испытывает незна­чительные отклонения, но некоторые -частицы (примерно одна из 20 000) рез­ко отклоняются от первоначального на­правления (углы отклонения достигали даже 180°). Так как электроны не могут существенно изменить движение столь тя­желых и быстрых частиц, как -частицы, то Резерфордом был сделан вывод, что значительное отклонение -частиц обус­ловлено их взаимодействием с положи­тельным зарядом большой массы. Однако значительное отклонение испытывают лишь немногие -частицы; следовательно, лишь некоторые из них проходят вблизи данного положительного заряда. Это, в свою очередь, означает, что положитель­ный заряд атома сосредоточен в объеме, очень малом по сравнению с объемом атома.

Ядерная модель атома.

e Второй закон Ньютона для  имеет вид:



e


Затруднения. Уравнение содержит два не­известных: r и v. Следовательно, су­ществует бесчисленное множество значе­ний радиуса и соответствующих ему зна­чений скорости (а значит, и энергии), удовлетворяющих этому уравнению. По­этому величины r, v (следовательно, и Е) могут меняться непрерывно, т. е. может испускаться любая, а не вполне опреде­ленная порция энергии. Тогда спектры

атомов должны быть сплошными. В дей­ствительности же опыт показывает, что атомы имеют линейчатый спектр. Согласно электродинамике, ускоренно движущиеся электроны должны излучать электромагнитные волны и вследствие это­го непрерывно терять энергию. В резуль­тате электроны будут приближаться к яд­ру и в конце концов упадут на него. Таким образом, атом Резерфорда оказывается неустойчивой системой, что опять-таки противоречит действительности.

Добавить документ в свой блог или на сайт


Реклама:

Похожие:

Опыт Боте – опыт доказывающий дуализм света. О счетчик Счетчик Запись Запись блучаем фольгу рентгеновскими лучами Счетчики одинаковые, Запись дает Разные данные. Следовательно Свет дискретен. Фотон iconОпыт Боте – опыт доказывающий дуализм света. О счетчик Счетчик Запись Запись блучаем фольгу рентгеновскими лучами Счетчики одинаковые, Запись дает Разные данные. Следовательно Свет дискретен. Фотон
Вопрос №2 Давление света. Опыты П. И. Лебедева. Объяснение давления света с точки зрения волновой и квантовой теории

Опыт Боте – опыт доказывающий дуализм света. О счетчик Счетчик Запись Запись блучаем фольгу рентгеновскими лучами Счетчики одинаковые, Запись дает Разные данные. Следовательно Свет дискретен. Фотон iconФизика Введение. Дуализм света. Опыт Боте
С позиции квантов: кванты летят хаотически и приходят на счетчики не одновременно

Опыт Боте – опыт доказывающий дуализм света. О счетчик Счетчик Запись Запись блучаем фольгу рентгеновскими лучами Счетчики одинаковые, Запись дает Разные данные. Следовательно Свет дискретен. Фотон iconФизика Введение. Дуализм света. Опыт Боте
С позиции квантов: кванты летят хаотически и приходят на счетчики не одновременно

Опыт Боте – опыт доказывающий дуализм света. О счетчик Счетчик Запись Запись блучаем фольгу рентгеновскими лучами Счетчики одинаковые, Запись дает Разные данные. Следовательно Свет дискретен. Фотон iconПримеры библиографического описания в связи с введением гостов 1-2003 «библиографическая запись. Библиографическое описание. Общие требования и правила составления»
Ния и правила составления», 82-2001 «библиографическая запись. Библиографическое описание электронных ресурсов. Общие требования...

Опыт Боте – опыт доказывающий дуализм света. О счетчик Счетчик Запись Запись блучаем фольгу рентгеновскими лучами Счетчики одинаковые, Запись дает Разные данные. Следовательно Свет дискретен. Фотон iconТема: Счета и двойная запись Вопросы: Счета бухгалтерского учета и их строение
...

Опыт Боте – опыт доказывающий дуализм света. О счетчик Счетчик Запись Запись блучаем фольгу рентгеновскими лучами Счетчики одинаковые, Запись дает Разные данные. Следовательно Свет дискретен. Фотон iconТема: Счета и двойная запись Вопросы Счета бухгалтерского учета и их строение
...

Опыт Боте – опыт доказывающий дуализм света. О счетчик Счетчик Запись Запись блучаем фольгу рентгеновскими лучами Счетчики одинаковые, Запись дает Разные данные. Следовательно Свет дискретен. Фотон iconКвантовая оптика 09. 11. 13 11: 00
Волновая и корпускулярная концепции света. Фотон и его характеристики. Корпускулярно-волновой дуализм свойств света

Опыт Боте – опыт доказывающий дуализм света. О счетчик Счетчик Запись Запись блучаем фольгу рентгеновскими лучами Счетчики одинаковые, Запись дает Разные данные. Следовательно Свет дискретен. Фотон iconЗапись акта о рождении

Опыт Боте – опыт доказывающий дуализм света. О счетчик Счетчик Запись Запись блучаем фольгу рентгеновскими лучами Счетчики одинаковые, Запись дает Разные данные. Следовательно Свет дискретен. Фотон iconЗапись акта о рождении

Опыт Боте – опыт доказывающий дуализм света. О счетчик Счетчик Запись Запись блучаем фольгу рентгеновскими лучами Счетчики одинаковые, Запись дает Разные данные. Следовательно Свет дискретен. Фотон iconЗапись акта о рождении

Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©textedu.ru 2000-2013
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы