A kvantumfizika: a kvantum tulajdonságai fény

Gondolt már arra, hogy mit jelent valójában sok fény jelenségek? Például, hogy a fényelektromos hatás, a hőhullámok, fotokémiai folyamatok és hasonlók - a kvantum tulajdonságai fény. Ha még nem fedezték fel a tudósok munkái nem lett áthelyezve a holtponton, sőt, valamint a tudományos és műszaki haladást. Tanulmányozza a részén kvantum optika, amely elválaszthatatlanul kapcsolódik az azonos ág fizika.

Quantum tulajdonságait a fény: a meghatározás

Egészen a közelmúltig, a világos és átfogó értelmezése ennek optikai jelenség nem tudott adni. Ők sikeresen használják a tudomány és a mindennapi életben, és ennek alapján építeni nem csak a képlet, de az egész probléma a fizikában. Fogalmazza végleges meghatározása beszerezni csak a modern tudósok, akik össze tevékenységét elődei. Így a kvantum hullám tulajdonságait a fény és - következtében a funkciók a sugárzók, melyekkel atomok elektronokat. Quantum (vagy foton) van kialakítva annak a ténynek köszönhető, hogy az elektron halad az alacsonyabb energiaszintre, így hozva létre az elektromágneses impulzusok.

Az első optikai megfigyelések

XIX столетии. Az a feltételezés, hogy jelen van a kvantum tulajdonságai fény jelent meg a XIX. A tudósok felfedezték, és szorgalmasan jelenségek, mint a diffrakció, interferencia és a polarizáció. Segítségükkel az elektromágneses hullám elmélet a fény származik. Ennek alapja a gyorsulás a mozgását elektronok során az oszcillációk a test. Ennek eredményeként a futamot, majd hullámok a fény jelent meg mögötte. Az első szerző hipotézise e tárgyban hozott létre az angol D. Rayleigh. Ő tekinthető a rendszer sugárzás egyenlő és tartós hullám, és a zárt térben. Szerint a következtetéseket, a csökkenés a kimeneti hullámhosszú növelni kell folyamatosan, sőt, szükség van az ultraibolya és röntgen. A gyakorlatban mindez még nem erősítették meg, és ez volt a másik teoretikus.

Planck-képlet

XX века Макс Планк – физик немецкого происхождения – выдвинул интересную гипотезу. Az elején a XX század Maks Plank - a német származású fizikus - előterjesztett egy érdekes feltételezés. Szerint neki, az emissziós és abszorpciós fény nem történik folyamatosan, mint korábban gondolták, és részletekben - kvantum, vagy ahogy ők nevezik fotonok. h , и он был равен 6,63·10 ^-34 Дж·с. Planck-állandó vezették be - arányossági tényező betűvel h volt, és egyenlő 6,63 × 10 ^-34 J · s. v – частота света. Annak érdekében, hogy kiszámítani az energia az egyes foton szükséges még egy érték - v - az alkalmazás gyakorisága fény. Planck-állandó szorozva a frekvencia, és ennek eredményeként kapjuk a energiája egyetlen foton. Mivel a német tudós pontosan és helyesen rögzítve egy egyszerű képlet, a kvantum tulajdonságait a fény, amely már korábban rájöttek H. Hertz, és a kijelölt, mint a fotoelektromos hatás.

A felfedezés a fotoelektromos hatás

Mint már mondottuk, a tudós Genrih Gerts volt az első, aki felhívta a figyelmet a kvantum tulajdonságai fény nezamechaemye korábban. A fotoelektromos hatás fedezték fel 1887-ben, amikor egy tudós csatlakozott megvilágított cink lemez és egy rúd a elektrométer. Abban az esetben, ha a lemez jön egy pozitív töltés, a elektrométer nem zárják. Ha negatív töltés kibocsátott, a készülék kezd mentesítés, amint a lemez esik az ultraibolya sugár. Ez alatt a gyakorlati tapasztalat azt bizonyította, hogy a lemez ki van téve a fény sugároz negatív elektromos töltések, amelyek később megkapta a megfelelő nevet - az elektronok.

Gyakorlati tapasztalat Stoletova

Gyakorlati kísérletek elektronok végzett orosz kutató Alexander Stoletov. Mert Kísérletei használt vákuum üveggömböt és két elektródát. Egy elektródát használunk erőátviteli, a második volt megvilágítva, és ez hozta a negatív pólus az akkumulátort. E művelet során az áram elkezd növelheti az erőt, de egy idő után vált állandó és egyenesen arányos a sugárzás a fény. Ennek eredményeként azt találták, hogy a kinetikus energia az elektronok, valamint késlelteti a feszültség nem függ a fény erejét. De a gyakoriságának növekedése a fény hatására növekszik ez a szám.

Új kvantum tulajdonságai fény: a fotoelektromos hatás és a törvények

A fejlesztés során a Hertz elmélet és a gyakorlat Stoletov visszavonták három alapvető törvényeket, amely, mint kiderült, a fotonok működő:

Мощность светового излучения, которое падает на поверхность тела, прямо пропорциональна силе тока насыщения. 1. Power fény, hogy esik a felszínen a test egyenesen arányos az erejét a telítési áram.

Мощность светового излучения никак не влияет кинетическую энергию фотоэлектронов, а вот частота света является причиной линейного роста последней. 2. Hálózati fény nem befolyásolja a kinetikus energiája fotoelektron, de a gyakorisága a fény az oka a legújabb lineáris növekedés.

Существует некая «красная граница фотоэффекта». 3. Van egy fajta „piros él, a fotoelektromos hatás.” A lényeg az, hogy ha a frekvencia kisebb, mint a minimális frekvencia jelzőfény egy adott anyag, a fényelektromos hatás figyelhető meg.

Két elmélet ütközés Nehézségek

Miután levezetett Max Planck, Science szembesülnek a dilemma. Korábban származó hullám, és a kvantum tulajdonságai fény, amely nyitva volt egy kicsit később, nem létezhet keretében az általánosan elfogadott fizika törvényei. Összhangban az elektromágneses, a régi elmélet minden elektronok a szerv, amelyre fény esik, jöttek erőteljes rezgést ugyanazon a frekvencián. Ez létrehoz egy végtelen mozgási energia, hogy elég lehetetlen. Sőt, a felhalmozási a szükséges mennyiségű maradék marad az elektron energia szükséges ahhoz, hogy tíz perc, míg a fényelektromos hatás, a gyakorlatban nincs a legkisebb késedelem. További zűrzavar keletkezett abból is, hogy az energia fotoelektrono nem függ a fény erejét. Ezen túlmenően nem a piros szélén a fotoelektromos hatás, és nem számítjuk frekvenciájával arányos az elektron kinetikus energiája fény már nyitották. A régi elmélet nem tudta megmagyarázni, jól látható, hogy a szem a fizikai jelenségek, és az új még nem teljesen dolgozott ki.

Racionalizmus Alberta Eynshteyna

Csak 1905-ben, a nagy fizikus Albert Einstein megmutatta a gyakorlatban, és csuklós elméletileg mi ez - az igazi fény természetéről. És kvantum hullám tulajdonságokat, nyitott a két egymással szemben hipotézisek egyenlő arányban rejlő fotonok. Hogy teljes legyen a kép hiányzott csak az elvet diszkrétség, azaz a pontos helyét a fotonok a térben. Mindegyik foton - egy részecske, amely fel tudja venni, vagy kibocsátott egészére. Elektron „nyelési” befelé foton növeli a díjat az értéke az energia, amelyet a részecskék. Továbbá, belül a fotokatód elektron mozog annak felülete, miközben a „dupla adag” az energia, amely kimenet kinetikus energiává alakítjuk át. Ebben az egyszerű módon, és a fotoelektromos hatás végezzük, amely nem késleltetett reakció. A célban az elektron termel kvantum magát, ami esik a felszínen a test, sugárzó még több energiát. Minél nagyobb a száma fotonok - az erősebb sugárzás, illetve és a fluktuáció a fény hullám növekszik.

A legegyszerűbb eszközökkel, amelyek azon az elven alapul, a fotoelektromos hatás

Miután a felfedezések által német tudósok elején a huszadik század, az alkalmazás bekerül a kvantum tulajdonságai fény előállítására különböző eszközöket. Találmányok, amelyek működése a fényelektromos hatás, az úgynevezett napelemek, a legegyszerűbb képviselője, amely - a vákuum. Között a hátrányokat lehet nevezni gyengeáramú vezetőképesség, az alacsony érzékenység hosszúhullámú sugárzás, ami miatt nem lehet használni a váltakozó áramú. A vákuumos készülék széles körben használják fotometria, mérik az erőt a fényerő és a fény minősége. Azt is fontos szerepet játszik a fototelefonah és lejátszása.

Napelem cellák vezetési funkciók

Ez egészen más típusú eszközök, amelyek a kvantum tulajdonságai fény. Céljuk - változtassa meg a hordozó sűrűsége. Ezt a jelenséget nevezik a belső fotoelektromos hatás, és ez az alapja a működés fotókonduktort. Ezeket a félvezetőket játszik nagyon fontos szerepet a mindennapi életünkben. Ez az első alkalom kezdték használni a retro autók. Akkor ezek biztosítják az elektronika és az akkumulátor működését. A közepén a huszadik század kezdte alkalmazni az ilyen napelemek az épület űrhajók. Eddig, mivel a belső fotoelektromos hatás működik a beléptető kapuk a metróban, hordozható számológépek és napelemek.

fotokémiai reakciók

Fény, a természet, amely csak részben áll rendelkezésre a tudomány, a huszadik században, sőt, ez befolyásolja a kémiai és biológiai folyamatokat. Hatása alatt áramlási kezdődik kvantum molekuláris folyamat és azok egyesülés az atomokkal. A tudományban, ezt nevezik fotokémiai és jellegétől egyik megnyilvánulása a fotoszintézist. Ez annak köszönhető, hogy a fényhullámok folyamatok kibocsátási bizonyos anyagok által termelt sejtek extracelluláris térbe, miáltal a növény zöld lesz.

Befolyásolja a kvantum tulajdonságait a fény és az emberi látás. Megközelítés a retinán, a foton kiváltja a lebontásának folyamatát fehérjemolekulák. Ezt az információt szállítja idegsejtek az agyban, és a kezelés után, mindannyian látni a fényt. Nightfall fehérjemolekula helyreáll és a látás van elhelyezve, hogy az új körülmények között.

találatok

Megtudtuk során ezt a cikket, amely elsősorban a kvantum tulajdonságait a fény mutatja a jelenség az úgynevezett fotoelektromos hatás. Mindegyik foton a töltés és a tömeg, és amikor szembesül egy elektron esik bele. Quantum és elektronmikroszkópos eggyé válik, és az összesített energia alakul át mozgási energiává, ami szigorúan véve szükséges a végrehajtás a fotoelektromos hatás. A hullám oszcilláció így előállított növelheti a fotonenergia, de csak egy bizonyos határig.

Fotoelektromos hatás ma lényeges eleme a legtöbb típusú berendezések. Ennek alapján az épület űrhajók és a műholdak fejlesztése napelemek a forrásként használt segédenergia. Ezen túlmenően, a fényhullámok nagy hatással a kémiai és biológiai folyamatok a Földön. Költségén rendes napfény a növények zöld, a Föld légkörébe festett teljes paletta, kék, és látjuk a világot, ahogy van.