Квантово-оптические явления

ЛЕКЦИЯ № 5

Раздел 6. Элементы квантовой механики и атомной физики

К середине XIX в. казалось было однозначно установлено, что свет – это электромагнитная волна и были хорошо изучены оптические (волновые) свойства излучения: интерференция, дифракция, поляризация и дисперсия.

Однако к концу XIX в. были обнаружены явления, явно противоречащие волновым представлениям о природе излучения (тепловое излучение тел, фотоэффект, эффект Комптона, излучение атомов и их строение и др.).

Чтобы разрешить противоречия, немецкий физик Макс Планк в 1900 г. (14 декабря 1900 г.) высказал гипотезу о том, что излучение испускается (а позже было признано, что и поглощается и распространяется) порциями (квантами, корпускулами), т. е. особыми частицами (эти частицы позже были названы фотонами), энергия, масса и импульс которых неразрывно связаны с их волновыми характеристиками:

; (5-1)

, (5-2)

где h = 6,623×10^-34 Дж×с - постоянная Планка.

(Дж×с – постоянная Планка.)

Таким образом, оказалось, что излучение – это поток частиц (корпускул, квантов) – фотонов, которым при этом присущи и волновые свойства.

Свойства фотонов как частиц достаточно необычны. Так, фотоны не имеют массы покоя, движутся только со скоростью света, имеют энергию, импульс, спин, релятивистскую массу, но вместе с тем могут интерферировать.

кг.

Дата добавления: 2014-01-03