Квантовая физика

Гипотеза Планка - атомы излучают электромагнитную энергию отдельными порциями квантами.

Фотон - световая частица, квант электромагнитного излучения

где Е – энергия фотона, h - постоянная Планка, h = 6,62∙10-34 Дж∙с

Свойства фотонов:

• электрически нейтрален (q = 0);
• существует только в движении  m0 = 0 (m0  - масса покоя фотона);
• скорость движения равна скорости света (с = 3∙108 м/с).

Т. к.  Е = mс2   m = E / c2 = hν / c2 = h / cν ; р = mс = hν / c = h / λ; λ = h / p,  где

m - масса фотона, р - импульс фотона,  λ - длина волны фотона

Доказательства корпускулярных свойств света:

1. Фотоэффект – явление вырывания электронов из вещества под действием света.

1) схема опыта Столетова.

2) график зависимости фототока от приложенного напряжения

1) кривая 2 соответствует большей интенсивности светового потока.

2) Iн1 и Iн2 – токи насыщения,

3) UЗ – запирающий потенциал.

Законы фотоэффекта.

I закон Столетова: cила фототока (число фотоэлектронов за 1с) прямопропорционально интенсивности падающего света.

IIзакон Столетова: максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно зависит от частоты и не зависит от интенсивности света.

IIIзакон Столетова: каждому веществу соответствует минимальная частота света, называемая  красной границей фотоэффекта, ниже которой фотоэффект невозможен.

уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: hν = АВ+ (meV2) / 2

АВ= h∙vmin = hc / λmах; vmin= A / h ,   λmах = c / vmin , где АВ - работа выхода электроновνmin (λmах)– частота (длина волны ) красной границы фотоэффекта

Eк = meV2 / 2 = eUз           

где Ек – кинетическая энергия фотоэлектронов
Uз – задерживающее напряжение - напряжение, при котором фототок прекращается

Зарегистрированные пользователи, предварительно войдя на сайт под своим именем, могут скачать с этой страницы полный вариант методических материалов для занятий с учащимися, состоящих из двух блоков – изложение теории и набор тестов с ответами по теме Квантовая физика (ссылка на файл будет указана ниже).