Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Фотоны, энергия, масса и импульс фотона





Помощь в написании учебных работ
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь

Лекция 8. Квантовые свойства электромагнитного излучения

Формула Планка

Г. Закон Вина

Длина волны, соответствующая максимальному значению излучательной способности абсолютно черного тела, обратно пропорциональна его абсолютной температуре

 

1905 формула Релея – Джинса:

привела к резкому расхождению с экспериментом

Выход из сложившейся ситуации нашел М.Планк, который в 1900 г. Опубликовал одну из работ, в которой высказал предположение, что атомы излучают не непрерывно, а отдельными порциями – квантами, энергия которых пропорциональна частоте излучения.

Формула Планка, дает превосходное согласие с экспериментом. В области низких частот формула Планка переходит в формулу Релея-Джинса. Ф. Планка универсальна – из нее следуют законы Стефана – Больцмана и Вина.

 

Чтобы объяснить распределение энергии в спектре теплового излучения Планк допустил, что электромагнитные волны испускаются порциями (квантами). Эйнштейн в 1905 г. пришел к выводу, что излучение не только испускается, но и распространяется и поглощается в виде квантов. Этот вывод позволил объяснить все экспериментальные факты (фотоэффект, эффект Комптона, и др.), которые не могла объяснить классическая электродинамика, исходившая из волновых представлений о свойствах излучения.

 

Таким образом, распространение света следует рассматривать не как непрерывный волновой процесс, а как поток локализованных в пространстве дискретных частиц, движущихся со скоростью с распространения света в вакууме. Впоследствии (в 1926 г.) эти частицы получили название фотонов. Фотоны обладают всеми свойствами частицы (корпускулы).

 

1. Энергия фотона

 

e=hv= ,(1)

 

где h=6.6*10-34 Дж*с - постоянная Планка,=h/2p=1.055*10-34 Дж*с также постоянная Планка, w=2pv - круговая частота.

 

В механике есть имеющая размерность "энергия´время" величина, которая называется действием. Потому постоянную Планка иногда называют квантом действия. Размерность , совпадает, например, с размерностью момента импульса (L=r mv).



 

Как следует из (1) энергия фотона увеличивается с ростом частоты (или с уменьшением длины волны), и, например, фотон фиолетового света (l=0.38 мкм) имеет большую энергию, чем фотон красного света (l=0.77 мкм).

 

2. Масса фотона определяется исходя из закона о взаимосвязи массы и энергии (Е=mc2)

 

(2)

 

3.Импульс фотона. Для любой релятивиской частицы энергия ее Поскольку у фотона m0=0, то импульс фотона

 

(3)

 

т.е. длина волны обратно пропорциональна импульсу.

 





Дата добавления: 2013-12-13; Просмотров: 549; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.017 сек.