Quanta lumina

Acesta se supune legilor comportamentului cuantic al microparticulelor. Dar pentru prima dată proprietățile cuantice ale materiei au fost descoperite în timpul studiului de emisie și de absorbție a luminii.

In dezvoltarea de idei despre tipul de lumină cu un pas important a fost făcut în studiul fenomenului remarcabil descoperit de H. Hertz și tscha-telno a studiat remarcabil fizician român Alexandru Stoletov gorevichem Gris. Fenomene-a primit numele de fotoef-Fecteau.

PhotoEffect-numita rupere de electroni dintr-o substanță sub acțiunea conse--lumină.

Lumina rips elec-trona cu suprafața wafer. În cazul în care este încărcată negativ, electrică ne respinge de la ea, și electro-metru descărcat. Când pozitiv-prefectura placă aceeași sarcină sfâșiate la nivel de electroni de lumina sunt atrase de placă și din nou depuse pe acesta. Prin urmare, taxa de electrometru nu se datorează să se schimbe.

Cu toate acestea, în cazul în care calea de lumina este pus sticlă obișnuită, o placă încărcată negativ nu se mai pierde electroni, indiferent de intensitatea radiației. Deoarece este cunoscut faptul că sticla absoarbe razele ultraviolete, rezultă din acest experiment se poate trage concluzia că este porțiunea ultravioletă a spectrului este efectul fotoelectric. Acest lucru în sine este un fapt simplu nu poate fi fir obyas pe baza teoriei valurilor SVE-ta. Nu este clar de ce undele luminoase de frecvențe joase nu se pot scoate electronii, chiar dacă amplitudinea undei acționează mare și, prin urmare, de mare forță asupra electronilor.

La schimbarea intensității luminii (iradianța) retardare tensiune așa cum se arată prin experimente, nu este schimbat. Acest lucru înseamnă că nu se schimba energia cinetică a env electroni. Din punctul de vedere al teoriei val de lumină, acest fapt nu este clar. La urma urmei, o mai mare intensitatea luminii, cu atât mai mare forța care acționează asupra electronilor printr-un câmp electromagnetic sute-Rhone a undelor urlînd lumina si si mai multa energie s-ar părea, ar trebui să fie transferate către electroni.

In experimente, sa constatat că energia cinetică a electronilor ejectate de lumina depinde de frecvența luminii. Maximum Do-linear crește energia cine-matic a fotoelectronilor cu frecvența luminii și nu depinde de intensitatea acesteia. Dacă frecvența este mai puțin definită de fascicul divizat pentru substanța E frecvență minimalitate Vmin, foto-efect apare.

Legile PhotoEffect sunt simple în formă. Dar dependența de energia cinetică a electronilor pe frecvența pe care-pare misterios.

Toate încercările de a explica efectul fotoelectric pe baza legilor lui Maxwell electrodinamicii, dar sunt de acord, că lumina este propagarea undei electromagnetice, distribuție continuu-Păstrate în spațiu nu au avut succes. Era imposibil în nyat ce-fotoelektro energie nou determinată numai de frecvență de lumină și de ce numai pentru lumina lungime de unda scurta rips de electroni-Rhone.

Explicația efectului fotoelectric a fost dat în 1905 de Einstein, timp Planck ondulată ideea de emisie de lumină intermitentă. Experimental-TION Einstein Legea fotoelectric a văzut dovezi convingătoare că lumina are o structură discontinuă și este absorbită de porțiuni de km individuale.

Energia E a fiecărei porțiuni a radiației-cheniya în deplină concordanță cu ipoteza Planck-proporțională cu frecvența:

Din faptul că lumina este Planck a arătat porțiuni iradiate nu urmează structura discontinuă-sa directă lumină. La urma urmei, apa minerală vândute în sticle, dar nu rezultă de aici, iar apa este o structură discontinuă și co-valoare de părți indivizibile. Numai efectul fotoelectric a arătat că lumina are o structură discontinuă:

lumina radiată porțiune din Ener-giiE = hvsohranyaet lor indie-indivi în viitor. În înghițirea poate fi doar o parte a întregului în întregime.

Energia cinetică a fotoelectronilor-tron poate fi găsit prin aplicarea legii de conservare a energiei. Această ecuație explică faptele elementele de bază în ceea ce privește Nye fotoeffek-ta. Intensitatea luminii la Ein mată proporțională cu numărul de cuante (porțiuni) de energie luminoasă în fascicul-TION și, prin urmare, definește numărul de electroni rupte din mine-taliu. Viteza electronilor cu o lumină numai public frecvență determinată și funcția de lucru în funcție de tipul de metal și cuprinzând depozite de suprafață. Intensive dualitatea nu depinde de lumina.

Pentru fiecare substanță, foto-efect este observat numai în SLE ceai, în cazul în care frecvența v lumină mai mare decât valoarea minimă. La urma urmei, pentru a extrage un electron din metal, chiar și fără să îi energia cinetică XYZ, este necesar să se facă ieșirea Rabo A. Prin urmare, energia fotonica trebuie să fie mai mare decât munca.

Limitarea frecvenței se numește frontieră roșu dizolvat de PhotoEffect.

Pentru roșu-zinc sponds funingine la frontieră m lungime de undă (ultraviolet-Radia chenie). Aceasta explică experiența pentru a termina efectul fotoelectric prin utilizarea unei plăci de sticlă, întârziind razele ultraviolete.

Funcția de lucru din aluminiu sau fier, este mai mare decât cea a zincului. De aceea th în experimentul este-folosit o placă de zinc. Lucrezi de metal alcalin-accident vascular cerebral, pe de altă parte, mai mici, iar lungimea bou-HN care corespunde un chenar roșu, mai mult.

Folosind ecuația lui Einstein, poate fi găsit pe h constanta lui Planck. Pentru a face acest lucru, Expo determină experimental frecvența SVE-ta v, funcția de lucru a lui A și se măsoară energia cinetică-fotoelektro noi. Acest tip de măsurare și cuplu curse da JS Punct, dar aceeași valoare a fost găsit de către Planck la studiul teoretic al Institutului de Cercetare-un fenomen cu totul diferit - radiația termică. Coincidența valorilor constantei lui Planck metode diferite semi-chennyh, sub-confirmă corectitudinea naturii intermitente ipoteza zheniya de radiație și absorbția luminii ve-Tage.

ecuația lui Einstein, nu în ciuda simplității sale, explică legile de bază fotoef-Fecteau. Dar Einstein a primit premiul Nobel, pentru munca sa cu privire la teoria efectului fotoelectric, Ree.

În fizica modernă, fotonul este dez-considerat ca fiind unul dintre elementele particulelor Tarn. Tabelul elementare-particule de mai multe decenii incepe cu un foton.

Energia și impulsul fotonului. În emisia și absorbția luminii se comportă ca un flux de particule cu Ener-Gia E = hv, în funcție de frecvența. Serviti lumina a fost neașteptat, dar foarte similar cu ceea ce se numește o particulă. Proprietățile de lumină detectată în emisia și absorbția, numită korpuskulyar-TION. Aceeași particula de lumina a fost numit un foton sau cuantic de radiații electromagnetice.

Photon raiduri-particule asemănătoare oferă o anumită porțiune a energiei HV. Energia fotonică este adesea exprimată nu prin frecvență v, și în funcție de rata ciclică ică.

Conform teoriei relativității, energia este întotdeauna asociat cu un raport de masă. Deoarece Ener-ogy foton este hv, atunci telno în consecință, ei m masa se obține clorhidric-Rav

Photon lipsit de masa de repaus, adică. E. Nu există într-o stare de repaus, și imediat la naștere are viteză. Mass, definit de formula, o masă în mișcare-schegosya de fotoni. Photon impuls direcționat de-a lungul razei de lumină.

Cu cât frecvența, mai mare de energie și impulsul fotonului și chetlivee-au exprimat proprietăți corpusculare ale luminii. Datorită faptului că constanta lui Planck este mică, energia luminii Pho-tonuri vizibile este extrem de scăzut. Fotonii, respectiv, stvuyuschie lumina verde au o energie de 4-10

Cu toate acestea, în experimentele remarcabile S. I. Vavilova a fost gura stabilit că ochiul uman, cele mai bune dintre „dispozitive“ capabile să răspundă la diferența de iluminare, măsurată prin fotoni singulare.

Oamenii de știință au fost obligați să introducă conceptul de lumina ca un flux de particule. Se poate părea că aceasta este o revenire la teoria corpusculară a lui Newton. Cu toate acestea, nu poți veni, că interferența și fracțiunea di-lumina este destul de clar indică prezența luminii au proprietăți de undă. Lumina are un dualism NYM aparte (o dualitate) proprietăți. Când lumina se propagă manifesta proprietatea val și interacțiunea cu substanța (emisie și absorbție) --angles la carcasă. Toate acestea, desigur, ciudat și neobișnuit. Noi nu suntem capabili de a pre-stabilit în mod clar ca ar putea fi. Dar, cu toate acestea, este un fapt. Nu putem pre-vizualiza le stavlyat procesele pe deplin în microcosmos, deoarece acestea sunt destul de diferite de cele ale fenomenelor macro-scopice pe care oamenii vegheat asupra noilor Milli-ani și legile de bază ale Coto ryh au fost formulate la sfârșitul secolului al XIX-lea.

De-a lungul timpului, proprietatea dual-Ness a fost deschis în elec-trons și alte particule elementare oră. Electronice, în special împreună cu proprietățile corpusculare raiduri, și oferă, de asemenea, valul. Observat, având în vedere difracție și interferența electronilor.

Aceste proprietăți neobișnuite ale micro-obiecte sunt descrise de mecanica cuantică - teoria modernă a mișcării de microparticule. Me-tantly Newton este aici, în cele mai multe cazuri, nu este aplicabilă-mea. Dar studiul cuantice mi-tantly merge dincolo de cursul de fizica școală.

particulă elementară-foton, odihnă lipsită de masă și de agenții de sarcină electrică, dar care posedă energie și impuls. Acest câmp electromagnetic cuantic care interacționează între particulele încărcate. Absorbție-set și emisia de porțiuni separate de energie electromagnetică - o manifestare proprietăți corpusculare ale câmpurilor electromagnetice.

Wave-Dua-ism - o proprietate generală a materiei, care este un pro la nivel microscopic.

Fizicianul englez Ernest Rutherford a studiat împrăștierea particulelor alfa zece mii de ori mai mici în dimensiune, substanta si deschis in 1911, nucleul atomic - o educație masivă.

Nu doar oamenii de știință au ajuns la o reprezentare corectă-Niyama a structurii atomice. Primul model al atomului a fost propus en-gliyskim fizician George. George. Thomson a descoperit electronul. În opinia Thomson-pozitiv pentru un număr de atom ocupă întregul volum al atomului, și este distribuit în acest volum este o densitate constantă. Cel mai simplu atom - hidrogen - reprezentare doresc să creeze o rază minge încărcat pozitiv-lea de aproximativ 10

8 cm, în interiorul căruia este un electron. In atomi mai complicate în balon pozitiv-negativ perceput este mai mulți electroni, astfel încât atomul este similar cu prajiturele, în care Izya de rol electroni minok.

Cu toate acestea, modelul de atomul Thomson a fost în totală contradicție cu experimente pentru a studia distribuția de sarcină-fisiune pozitivă în atom. Aceste experimente realizate pentru prima dată de E. Rutherford, a jucat un rol crucial în înțelegerea construi-a atomilor.

Din experimentele lui Rutherford urmeaza direct modelul planetar al atomului. In centru este un nucleu atomic încărcat pozitiv, care este concentrată aproape toată masa atomilor-MA. In general atom, neutru. Prin urmare, numărul de intra-lea de electroni ca sarcina nucleului este număr egal-vomu ordinal al elementului în sistemul periodic XYZ. În mod evident, electronii din interiorul repaus atomii nu pot, deoarece acestea ar cădea în nucleu. Ei se mișcă în jurul nucleului, la fel ca planetele orbiteaza in jurul Soarelui. Un astfel de caracter electroni mișcare zheniya este determinat forțele dei Corolarului Coulomb din nucleu.

Atomul de hidrogen este tras în jurul nucleului un singur electron-tron. Nucleul atomului de hidrogen are o sarcină pozitivă egală în valoare absolută a taxei de electroni și masa de circa 1836.1 ori masa electronului. Acest nucleu a fost pe și a devenit titlul unui proton-vatsya privit ca o particulă elementară. Mărimea unui atom - este raza orbitei electronului sale.

vizual model simplu de prim rang-al atomului planetar are un studiu experimental directă. Se pare perfect - cea necesară pentru a explica experimentele pe disipare-INJ-particule. Dar, pe baza acestui model nu poate explica sous-existenta atomului, ei stabil-ness. După mișcarea orbitală a electronilor are loc cu accelerația, și foarte considerabile. O taxă accelerată în conformitate cu legile Maxwell electron-trodinamiki trebuie raze de frecvență undelor electromagnetice egal cu imaginea sa-scheniya în jurul nucleului. Radiații-însoțită de pierderea de energie. Aceste electroni ryaya-energie să se apropie de bază, la fel cum se apropie satelitul Pământului în timpul frânării în straturile superioare de la-mosfery. Așa cum se arată prin calcule riguroase bazate pe mecanica newtoniană și electrodinamica Mac Swell, un electron într-un timp scurt neglijabil (aproximativ 10

8) trebuie să se încadreze în nucleu. Atom trebuie existenta pre-ori.

De fapt, nu apare nimic de genul-TION. atomi Chiva-reazem și starea solului poate exista la infinit, nu radiază undă electromagnetică de electroni.

Nu sunt de acord cu experiența pe care apele din distrugerea inevitabilă a atomului ca urmare a pierderii de energie pe radiații-chenie este rezultatul aplicării legilor fizicii clasice la jav-leniyam care apar în interiorul atomului. Rezultă că legile fizicii clasice-cal inaplicabilă fenomenelor de scara atomica.

Modelul planetar Rutherford a creat un atom: electronii se învârt în jurul miezului, la fel ca planete care orbitează soarele. Acest model este simplu, sa dovedit experimental, dar nu poate explica stabilitatea atomilor.