Презентація "Квантові властивості світла"

Розробила викладач фізики ДНЗ ДТр. ЕК Крісан Е. А. Квантові властивості світла

Кванти світла. У 1900 р. німецький фізик Макс Планк висловив ідею щодо квантової (дискретної, цілком певними порціями, або квантами) зміни енергії елементарного випромінювача світла. Але в 1905 р. Альберт Ейнштейн при поясненні законів фотоефекту дійшов висновку, що квантові властивості має світло, а не речовина.

Світло можна розглядати як сукупність світлових частинок(квантів світла), енергія кожної з яких, за формулою Планка, прямо пропорційна частоті коливань у світловій хвиліE= hνДе h- стала Планка, h= 6,63*10−34 Пізніше квант світла (як і квант будь-якого електромагнітного випромінювання) почали називати фотоном.  

Фотоефект У 1887р. німецький фізик Герц пояснив явище фотоефекту. Основою цього послужила Гіпотеза Планка про кванти.

Фотоелектричний ефект і його закони. Фотоелектричний ефект — це виліт електронів із речовини під дією світла (переважно ультрафіолетового), інакше кажучи, це — фотоелектронна емісія. Відкрив фотоелектричний ефект у 1887 р. Генріх Герц, помітивши, що для іскрового розряду між яскраво освітленими цинковими кульками потрібна менша різниця потенціалів, ніж коли кульки не освітлені.

Дослідники природи фотоефекту Ф. Ленард, О. Г. Столєтов, В. Гальвакс виявили закони фотоефекту

1) Збільшення енергії світла незмінної не збільшує швидкості вилітаючих з речовини електронів. Швидкість збільшується при збільшенні частоти (а отже, зменшенні довжини хвилі) світла.2) Для кожної речовини існує «червона межа» фотоефекту, тобто така довжина хвилі світла, перевищення якої призводить до зникнення фотоефекту.3) Збільшення енергії світла незмінної збільшує силу фотоструму насичення на вольт-амперній характеристиці фотоефекту. Закони фотоефекту

Рівняння фотоефекту. Для пояснення законів фотоефекту Ейнштейн запропонував рівняння фотоефекту: Hv =𝐀виход+𝐦𝐯𝟐𝟐де —𝐀виход робота виходу m — маса електрона. Пучок світла розглядався Ейнштейном як сукупність N фотонів. При такому підході можна пояснити всі закономірності фотоефекту

Ефект Комптона Ефектом Комптона називається зміна частоти або довжини хвилі фотонів при їх розсіянні електронами і нуклонами. Його відкрив у 1922 р. американський учений А. Комптон

ПРАКТИЧНЕ ЗАСТОСУВАННЯ ФОТОЕФЕКТУВідкриття фотоефекту мало дуже велике значення для глибшого розуміння природи світла. Проте цінність науки не тільки в тому, що вона з’ясовує складну і багатогранну будову навколишнього світу, а й у тому, що вона надає людині засоби, за допомогою яких можна вдосконалювати виробництво, поліпшувати умови матеріального і культурного життя суспільства.

Питання для самоконтролю1. Хто вперше висловив ідею щодо квантової зміни енергії елементарного випромінювача світла?2. Хто дійшов до висновку, що квантові властивості має світло, а не речовина?3. Формула Планка4. Хто вперше пояснив явище фотоефекту?5. Що таке фотоелектричний ефект?6. Закони фотоефекту 7. Рівняння фотоефекту