Презентація "Квантова фізика. Тиск світла"

Про матеріал
Про тиск світла говорив астроном Кеплер, спостерігаючи хвости комет. Під час своїх експериментів Павло Лебедєв довів тиск світла. Формули тиску світла пов'язані з класичною фізикою. Радіометр - прилад для демонстрациї тиску світла.
Зміст слайдів
Номер слайду 1

Давление света. Квантовая физикаstyle.colorfillcolorfill.type

Номер слайду 2

1619 г. И. Кеплер. Наблюдал хвосты комет

Номер слайду 3

Номер слайду 4

Телеграмма богов

Номер слайду 5

Номер слайду 6

Номер слайду 7

Давление света 1873 г. Д. Максвелл Свет должен оказывать давление. Предсказал явление

Номер слайду 8

Электромагнитная природа света. Электроны в телах под действием электрического поля совершают колебания. Образуется эл. ток

Номер слайду 9

Электромагнитная природа света. На движущиеся е действует сила Лоренца со стороны магнитного поля. Fл – сила светового давления

Номер слайду 10

Квантовая теория света объясняет световое давление как результат передачи фотонами своего импульса атомам или молекулам вещества. Пусть на поверхность абсолютно черного тела площадью S перпендикулярно к ней ежесекундно падает N фотонов: . Каждый фотон обладает импульсом р=h𝑣𝑐. Полный импульс, получаемый поверхностью тела, равен р=𝑁h𝑣𝑐. Световое давление: р=𝐹𝑆=𝑁h𝑣𝑡𝑐𝑆  

Номер слайду 11

При падении света на зеркальную поверхность удар фотона считают абсолютно упругим, поэтому изменение импульса и давление в 2 раза больше, чем при падении на черную поверхность (удар неупругий)

Номер слайду 12

Давление света. Для доказательства надо измеритьstyle.colorfillcolorfill.type

Номер слайду 13

Измерение давления света. Многие ученые пытались это сделать. Давление света очень мало. Р≈10⁻⁶Па

Номер слайду 14

Давление света1900 г. П. Н. Лебедев экспериментально определил давление света на твёрдые тела. Он первый, кому это удалось

Номер слайду 15

Схема опыта Лебедева по измерению светового давления

Номер слайду 16

Прибор Лебедева. Основные элементы. Формулы Тонкие легкие «крылышки» - светлые и темные диски диаметром 5 мм, толщиной 0,01 – 0,1 мм. Подвес. Стеклянный сосуд, из которого выкачан воздух

Номер слайду 17

Измерения Лебедева. Полностью подтвердили выводы теории Максвелла о существовании и величине светового давленияstyle.colorfillcolorfill.type

Номер слайду 18

1874

Номер слайду 19

Радиометрический эффект: Fрад > Fсв. давл в 1000 раз

Номер слайду 20

Конвекционный эффект: Fконв > Fсв. давл в 10 000 раз

Номер слайду 21

Трудности: Невозможность выкачать из сосуда весь воздух. На закручивание влияет неодинаковый нагрев крылышек. Отражение молекул от более нагретой стороны, передают крылышку больший импульс, чем молекулы, отражающиеся от менее нагретой стороны

Номер слайду 22

Давление света. На зеркальные крылышки в 2 раза превышает давление не зачерненные

Номер слайду 23

Лебедев сумел преодолеть трудности…С помощью светофильтров исключил тепловые лучи;Разрежение в баллоне довел до возможно более высокой степени;Чтобы разница температур освещенных и неосвещенных поверхностей была по возможности мала, изготовил их из очень тонкого металла;Освещал крылышки попеременно с разных сторонstyle.colorfillcolorfill.type

Номер слайду 24

Давление света1903 г. П. Н. Лебедев. Световое давление на газы

Номер слайду 25

Номер слайду 26

1,4∙103 Втм2 Солнечная постоянная

Номер слайду 27

Задача. Какова сила давления солнечного излучения , которое падает перпендикулярно на площадь , равную 0,02 мм², если коэффициент отражения равен 0,8 ? Солнечная постоянная равна 1,4к. Вт/м². Ответ: F=1,68·10¯¹³ Н.

Номер слайду 28

Задача. Определить энергию излучаемую Солнцем за одну секунду , если известна солнечная постоянная для Земли. Ответ: Чему равна солнечная постоянная для Плутона если среднее расстояние Плутона от Солнца равно 40 а. е. Ответ: Еп = 0,875 Вт/м²

Номер слайду 29

Задача. Считая Землю чёрным телом, вычислить силу давления солнечного излучения на земной шар. Ответ: F=6·10⁸ Н.

Номер слайду 30

Опыты П. Н. Лебедева. Экспериментальное доказательство факта: фотон обладает импульсомstyle.colorfillcolorfill.type

Номер слайду 31

Фотоны обладают массой и импульсом. При взаимодействии с веществом: Тело (молекулы газа) испытывает световое давление. Давление света на газы объясняется образованием «хвостов»

Номер слайду 32

Опыты П. Н. Лебедева показали: Свет производит давление на поглощающие и на отражающие поверхности;Сила светового давления пропорциональна энергии падающего луча и не зависит от его цвета;Гипотеза Кеплера верна.

Номер слайду 33

Задача. Плотность потока солнечного излучения, приходящего на Землю, Е=1,4к. Вт/м². Вычислить световое давление при условии полного поглощения и полного отражения. Ответ:

Номер слайду 34

Задача. Наступит ли фотохимическая реакция в веществе, которое поглощает излучение с длиной волны 100нм? Энергия активации Еа=2·10¯¹⁹Дж/молекулу. Ответ: Е=19,86·10¯¹⁹Дж. Так как Е > Еа , то фотохимическая реакция наступит.

pptx
До підручника
Фізика (академічний рівень, профільний рівень) 11 клас (Бар’яхтар В.Г., Божинова Ф.Я., Кирюхіна О.О., Кірюхін М.М.)
Додано
16 лютого 2019
Переглядів
465
Оцінка розробки
Відгуки відсутні
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку