1 Тема 2: Основи на квантовата оптика.
3 Основи на квантовата оптика, квантовата хипотеза на Планк доведе по-късно до идеята, че светлината се излъчва и абсорбира в отделни части - кванти, и бяха потвърдени и доразвити в редица явления: фотоелектричния ефект фотоелектричния ефект) Химическа ефект на лек натиск светлина Compton ефект
4 Външен явление фотоелектричния ефект е бил открит от Херц през 1887 година, той забелязал, че отвода за превишаване искра между топките по-лесно, ако една от топките за осветяване ултравиолетови лъчи. Хайнрих Рудолф Херц (), немски физик
5 външен фотоелектричния ефект на фотоелектричния ефект или фотоелектричния ефект е феноменът на електрон изтласкване от твърдо вещество-течност под действието на светлината. Освободените електрони се наричат фотоелектроните светлина
6 външно явление фотоефект зависи не само от химическия състав на метала, но също така и от състоянието на повърхността си, обаче за проучване на фотоелектричния ефект, като се използва вакуумна тръба.
7, фотоелектричния волт-амперна характеристика крива на фототока I на напрежение U между електродите се нарича волт-амперна характеристика фотоелектричния ефект. Фигура: F - светлинен поток - насищане ток - всички електрони, излъчвани от катода достигнат анод - забавяне напрежение (забавяне потенциал) - напрежение, при което тока е нула, т.е. не електрон достига анод
8 Свържи се с максималната скорост на фотоелектроните, забавящи потенциал пишете на теоремата на кинетичната енергия, която - работа, забавящ област, и - промяната на кинетичната енергия на фотоелектронна След това ние се
9 законите на фотоефекта 1.Zakon Stoletova: насищане фототок е пряко пропорционално на падащата светлина поток Александър Столетов () български физик
10 закони фотоелектрически 2. максимална кинетична енергия (и следователно максималната началната скорост) за фотоелектроните катоден материал зависи от честотата на светлина и не зависи от неговата интензивност
11 В законите на фотоефекта 3. За всяко вещество, има червения край на фотоелектричния ефект, т.е. такава минимална честота на светлината, ν кр, при която фотоелектричния ефект все още е възможно. За даден материал за катоди фотоелектричния ефект се наблюдава само при облъчване със светлина на честота ν> ν ν кр кр ">
12 Закони фотоелектричния червена граница на вълната фотоелектричния катод материал за тази фотоелектричния ефект се наблюдава само при облъчване със светлина на дължина на вълната λ
13 фотоелектричния праг метал λ, нм Tseziy660 Natriy500 Tsink372 Serebro260 цезиев на волфрам 909
14 Квантовата теория на фотоемисионна от гледна точка на вълновата теория на фотоелектричния ефект на оказа необяснимо. Трудности, възникнали при тълкуването на законите на фотоефекта повдигнати съмнения относно универсалната приложимост на вълновата теория на светлината. квантовата хипотеза на Планк позволи през 1905 г., А. Айнщайн за изграждане на квантовата теория на фотоелектричния ефект, за който през 1921 г. той получава Нобелова награда.
15 хипотеза Айнщайновата хипотеза Айнщайн: Светлината се излъчва не само, но също така се простира в пространството и веществото се абсорбира под формата на отделни дискретни кванти на електромагнитно лъчение - фотони. Електромагнитна радиация - поток от фотони, чиято енергия. Скоростта на разпространение на фотона е равна на скоростта на светлината във вакуум. Алберт Айнщайн () - брилянтен физик, който полага основите на съвременната физика.
16 Айнщайн уравнение за фотоелектричния ефект фотонна енергия инцидента върху катода се консумира в електронен работа функцията на метал и съобщение, излъчвана електрон кинетична енергия. Според закона за запазване на енергията получаваме: или или Това уравнение се нарича Айнщайн уравнението за външната фотоелектричния ефект.
17 Уравнението на Айнщайн и квантовата теория ни позволи да обясни първия закон на фотоефекта: Всеки фотон се абсорбира само от един електрон, така че броят на фотоелектроните извадени пропорционално на броя на абсорбират фотони, т.е. пропорционална на интензитета на падащата светлина.
18 Айнщайн уравнение и е възможно да се обясни на втория закон на фотоефекта квантовата теория: Когато достатъчно малка честота на кинетичната енергия на фотоелектронна е равна на нула и спира фотоелектричния ефект, т.е. Фотоелектрически праг зависи само от работата на електрони в метала, така от химическата природа на веществото и състоянието на неговата повърхност.
19 работа функция на електрони от метал, метален О, EVA. J. Kaliy2,23,5 Litiy2,33,7 Natriy2,54,0 Platina6,310,1 Serebro4,77,5 Tsink4,06,4
уравнение и квантовата теория на Айнщайн 20 да ни позволи да се обясни на третия закон на фотоефекта: Максималната кинетична енергия на фотоелектроните за катод материал зависи от честотата на светлината, и не зависи от интензитета
21 Уравнението на Айнщайн и квантовата теория ни позволява да се обясни на четвъртия закон на фотоефекта: фотоелектричния ефект без инерцията, защото прехвърлянето на енергия в сблъсъка на фотон с електрон е почти мигновен.
22 multiphoton фотоелектричния ефект, когато електронът получава енергия от само един фотон, такива процеси се наричат с единичен фотон. При много висок интензитет на светлината се наблюдава multiphoton фотоелектричния ефект, в която електрони, излъчвани от метал, получава енергия от фотони N (N = 2, 3, 4, 5). формулата на Айнщайн за multiphoton фотоелектричния ефект става:
23 експериментална проверка на квантовата теория на Айнщайн През 1916 г. Milliken е създал устройство, с помощта на които измерват функцията работи, изследва зависимостта на честотата на светлина с голяма точност измерва с електронен заряд, и експериментално потвърдени квантовата теория на фотоелектричния ефект и определяне на числената стойност на константата на Планк. Робърт Миликан () е американски физик и носител на Нобелова награда.
24 Експериментална проверка на Quantum Einstein теория формули че блокиране напрежение е линейна функция на падащата светлина. пресечната точка на правата линия с оста на абсцисата дава стойността на честотата на изключване. От тук можете да намерите тангента на директна операция ъгъл на изхода да се определи постоянен Планк
25 експериментална проверка на теорията на квантовата на фотоелектричния ефект по-нататъшно подобряване на методите за анализ на Айнщайн са били извършени през 1928 г. от ПИ Lukirskii и SS Prilezhaeva. Lukirskii Петро (), съветски физик. Prilezhaev Сергей (), съветски физик.
26 фотоелектрически явления и приложения Фотоволтаични явления са широко използвани в областта на науката: Vision Телевизия тонфилм в тъмното
27 Видове фотоелектричния зависимост от съдбата на електрони абсорбира фотон, има три основни типа на фотоелектричния ефект: В метали - външен фотоефект В диелектрици и полупроводници - вътрешния фотоелектричния ефект върху метал на - полупроводникови региона или р-п преходен клапан фотоефект
Фотоклетки 28 устройства, които използват фотоефект да конвертирате светлинна енергия в електрическа енергия, наречени фотоклетки. Фотоволтаични клетки се предлагат в различни видове: Вакуум с газ фотоклетки фотоклетки фотоумножители фоторезистори (фоторезисти)
29 Тегло фотонна енергия фотон формула връзка на маса и енергия в SRT получи Следователно Photon фотон маса не маса покой, т.е. почивка фотон не съществува
30 Инерцията на фотон пулс фотон с енергия и нейното е свързано с От до ТА. скорост на фотона е равна или влиза Ако номерът на вълна, посоката на импулса същото като посоката на разпространение на светлината
32 През 1900 г. Лебедев открива и измерва налягането на светлина на твърди вещества. Петр Николаевич Лебедев (), един български физик, създател на първата руска научна школа на физиците
33 Ефектът Compton и теорията си През 1923 г. Compton, разглеждането рентгеново разсейване с различни вещества, намерено в разпръснати лъчи, заедно с дължината на вълната на емисиите от оригиналния ламбда също съдържа голяма дължина на вълната λ лъчи. Разликата е само зависи от ъгъла и не зависи от ДълЖината на вълната и естеството на разсейване вещество. Артър Холи Комптън (), американски физик
34 Compton ефект и теория ефект Compton се нарича еластично разсейване на къси вълни електромагнитно излъчване (γ - облъчване, рентгеново) на свободен (или свободно свързан) електрони вещество придружава с увеличаване на дължината на вълната.
35 Комптън ефект и неговата теория Комптън ефект се обяснява на базата на квантовата концепция: процес на еластични сблъскване фотони с инерцията и енергията, с почивка свободен електрон (почива на енергия), при която фотон преминава част от своята енергия и импулс променя посоката на движение (изчезва ). Намаляване на фотонна енергия и средства за увеличаване на дължината на разсеяна радиация.
36 Ефектът на Комптън и неговата теория Нека инерцията и енергията на фотона разпръснати и електрона са вече в състояние на покой, придобива инерция и по този начин енергия законите на запазване на енергията и инерция в veschestvo- радиация система, която може да се разглежда изолирано. Законът за запазване на енергията закон за запазване на инерцията
37 Ефектът на Комптън и неговата теория Според фигурата, или ((1) Пишем закона за запазване на енергията под формата на разделение на ляво и дясно от с, или да получите Vozvedom лявата и дясната страни на площада правят промяната от самото (2)
38 Ефектът на Комптън и неговата теория на словото (2) се изважда от израза (1) (2) (1) получаване или вместо да замени резултат има предвид, че и да получите или
39 Compton ефект и теория Промени дължина на вълната на фотона (Compton формула), където - дължината на първичната монохроматичен радиация, - дължината на вълната на разпръснатите под ъгъл θ към първоначалната посока на излъчване.
40 Compton ефект и теория следва от формулата в съгласие с опита, че увеличаването на дължината на вълната на ефекта Compton зависи само от θ ъгъл разсейване. Стойност се нарича Комптън дължина на вълната, на Комптън дължина на вълната на електрона е равна на
41 Compton Ефект и Electron теория, която е в сила, Compton придобива инерция и енергия на Е е електронен удар. Кинетичната енергия на електрона на откат, както следва от закона за запазване на енергията, равна на разликата между енергията на фотона на инцидент и енергията на фотона разпръснати най-голяма кинетична енергия на отката електронни придобива
42 Ефектът Compton и неговата теория Ако електроните са плътно свързан с атом, фотонни обмен енергия и инерцията на атом като цяло, както и атомна маса много по-голям от масата електрон на атом се прехвърля в незначителна част от енергията на фотон; в този случай, и не се различават.
43 Ефектът Compton и неговата теория на ефекта Compton се наблюдава не само на електроните, но също и от други частици, като протони, обаче, тъй протон маса е голям, ефектът се наблюдава само в разсейването на фотони с много високи енергии.
44 вълнова частица двойствеността на светлина в изучаването на явленията на оптичен физика заключи, че светлината представлява разпространение на електромагнитни вълни. защото а именно вълна свойства се обяснява с явления като смущения дифракция светлинен лъч дисперсия на светлина
45 вълнова частица двойствеността на светлина От друга страна е установено, явление, което може да се обясни само въз основа на представяне на светлина като потока на частиците. Това е явления като топлинното излъчване налягане светлина фотоелектричния ефект Compton ефект
46 вълна-частица двойствеността на светлината на развитието на теорията на светлината кванти доведе до факта, че те са били установени представи за маса и инерция на фотона. За фотон импулс след отношения, които показват връзката на характеристиките на вълната на светлината (λ, ν) със стойностите от (m, п), е характеристика на частицата. Тази двойственост се изразява, двойствеността на светлина.
Свързани статии