Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Лекция 9. Фотоны. Давление света.
Фотон - материальная, электрически нейтральная частица, квант электромагнитного поля (переносчик электромагнитного взаимодействия). Основные свойства фотона 1. Является частицей электромагнитного поля. 2. Движется со скоростью света. 3. Существует только в движении. 4. Остановить фотон нельзя: он либо движется со скоростью, равной скорости света, либо не существует; следовательно, масса покоя фотона равна нулю. Энергия фотона: E =h или E = = (9.1) где h – Постоянная Планка.
Согласно теории относительности энергия всегда может быть вычислена как E = m (9.2)
Отсюда - масса фотона: m= (9.3) Импульс фотона: P = mc = (9.4)
Импульс фотона направлен по световому пучку. Как известно, поток частиц, сталкивающихся с поверхностью тела, оказывает на него давление. По аналогии с этим поток света, т.е. поток фотонов, падающих на тело, должен создавать давление. Впервые давление света было измерено российским физиком П.Н. Лебедевым с помощью крутильных весов. Опыт. 9.1 Измерение Давление света с помощью крутильных весов. Схема установки и её описание:
. Рис 9. 1 Схема крутильных весов, использованных П.Н. Лебедевым для измерения давления света. Н – серебряная нить, С – стержень с укреплёнными на нём дисками-крылышками (К). Ход работы: В стеклянном сосуде, в котором создавали вакуум, на серебряной нити (Н) подвешивали тонкий стержень (С) с закрепленными на нём белыми и чёрными тонкими дисками-крылышками (К) толщиной 0,1 – 0,01 мм и диаметром 5 мм, сделанными из металла или слюды. Так как давление света на белые диски больше, чем на чёрные, то крутильные весы поворачивались, и по их углу поворота можно было судить о величине этого давления. Давление света в солнечный день составляет около 4.10-6 Па, что согласуется с величиной, которую можно вывести, исходя из теории электромагнитного поля Максвелла. Вывод: Вычислив давление света в солнечный день, напрашивается вывод, что давление света в солнечный день составляет около 4.10-6 Па, что согласуется с величиной, которую можно вывести, исходя из теории электромагнитного поля Максвелла. Пусть свет падает перпендикулярно на зеркальную поверхность тела, полностью отражающую фотоны. При отражении модуль импульса фотона сохраняется, а направление его вектора изменяется на противоположное. Поэтому при отражении фотон передает зеркальной поверхности импульс, равный 2 h / c. Если на 1 м2 зеркальной поверхности перпендикулярно ей в течение 1 с падает n фотонов, то оказываемое этим потоком света давление составит 2nh / c.
Если свет, падающий на поверхность тела, не отражается от него (абсолютно чёрное тело), то в результате неупругого соударения фотон отдаёт весь свой импульс телу. Поэтому давление потока света, перпендикулярно падающего на поверхность абсолютно чёрного тела, будет равно nh / c, т.е. в два раза меньше, чем его давление на зеркальную поверхность Приходим к выводу, что если свет, падающий на поверхность не отражается от него, то давление потока света, перпендикулярно падающего на поверхность абсолютно чёрного тела будет в два раза меньше, чем его давление на зеркальную поверхность. Лекция 10. Фотоэффект. 10.1 Явление фотоэффект. 10.2 Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. 10.3 Законы внешнего фотоэффекта. Явление фотоэффекта. Опыт 10.1.Фотоэффект.
Рис 10. 1 Оборудование: 1. Электрометр 2. Свеча 3. Эбонитовая палочка.
Поднесём палочку к электрометру, палочка заряжена. Поднесём палочку к свече, а потом к электрометру, палочка нейтральна. Направим на цинковую пластинку электрометра поток ультрафиолетовых лучей. Рассмотрим два случая: 1. заряжаем электрометр отрицательно при освещении пластинки ультрафиолетовыми лучами. Видим, что наблюдается нейтрализация заряда. 2. заряжаем положительно направляем поток ультрафиолетовых лучей на пластинку разряд электрометра. Видим, почти не наблюдается Вывод: результаты опытов позволяют предположить, что ультрафиолетовые лучи выбивают электроны из заряженной пластины Явление вырывания электронов ультрафиолетовым светом называется внешним фотоэффектом. Фотоэлектрический эффект был открыт в 1887 году немецким физиком Г. Герцем и в 1888–1890 годах экспериментально исследован А. Г. Столетовым. Наиболее полное исследование явления фотоэффекта было выполнено Ф. Ленардом в 1900 г. К этому времени уже был открыт электрон (1897 г., Дж. Томсон), и стало ясно, что фотоэффект (или точнее – внешний фотоэффект) состоит в вырывании электронов из вещества под действием падающего на него света.
Фотоэффектом называется явление взаимодействия электромагнитного излучения с веществом, в результате которого энергия излучения передается электронам вещества. Если фотоэффект сопровождается вылетом электронов с поверхности вещества, то его называют внешним фотоэффектом или фотоэлектронной эмиссией, а вылетающие электроны -фотоэлектронами. Если фотоэффект не сопровождается вылетом электронов с поверхности вещества, то его называют внутренним.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 211; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.223.106.232 (0.009 с.) |