Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Kwantowa natura promieniowania.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Kwantowa natura promieniowania."— Zapis prezentacji:

1 FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Kwantowa natura promieniowania

2 Promieniowanie ciała doskonale czarnego Ciało doskonale czarne – ciało, które absorbuje całe padające na nie promieniowanie bez względu na częstotliwość.

3 Promieniowanie ciała doskonale czarnego Gęstość energii określona jest jako energia zawarta w jednostce objętości wnęki przy zadanej temperaturze T, w przedziale częstotliwości od do + d. Rayleigh i Jeans przyjęli, że średnia energia fali stojącej jest niezależna od częstotliwości i wynosi E = kT (zasada ekwipartycji energii). Wzór Rayleigha-Jeansa

4 Katastrofa w nadfiolecie Całkowita gęstość energii promieniowania - całka po całym zakresie częstotliwości: Niemożliwe!

5 Wzór Plancka Najmniejsza energia kwantu: Średnia energia oscylatora: Dla małych :Dla wielkich : Promieniowanie emitowane w porcjach przez oscylatory, których energia:

6 Gęstość energii promieniowania: Wzór Plancka czynnik wyrażający prawdopodobieństwo występowania danej częstotliwości w widmie promieniowania

7 Promieniowanie ciała doskonale czarnego Rozkład Plancka określa energię du promieniowania na jednostkę objętości w zakresie długości fal od do +d Gdzie: T – temperatura, k – stała Boltzmanna (1, J/K), c – prędkość światła, h – stała Plancka (6, J s),

8 Promieniowanie ciała doskonale czarnego (m) Gęstość energii Widmo promieniowania ciała doskonale czarnego o różnych temperaturach. T = 1000K T = 800K T = 600K max

9 Promieniowanie ciała doskonale czarnego Całkowita gęstość energii promieniowania ciała doskonale czarnego: Prawo Stefana-Boltzmanna Energia fotonu: Liczba fotonów dN w jednostce objętości w zakresie długości fal od do +d wynosi:

10 Promieniowanie ciała doskonale czarnego Całkowita liczba fotonów na jednostkę objętości wynosi: A średnia energia fotonu: Ze spadkiem temperatury maleje średnia energia fotonów.

11 Skwantowany oscylator harmoniczny Energia całkowita oscylatora jest wielokrotnością h· Kwantowanie dotyczy wszelkich obiektów fizycznych o jednym stopniu swobody, które wykonują proste drgania harmoniczne.

12 metal światło (fala?) elektrony fotoemisja elektronów emisja elektronów z metali pod wpływem padającego światła (Heinrich Hertz 1887)

13 zjawisko fotoelektryczne Philippe Lenard: próżnia (przewodnictwo niejonowe) ładunek ujemny (w polu magn.) pomiar e/m elektrony częstość progowa > Hz mA U światło Philipp von Lenard ( ) 1905

14 prąd fotoelektryczny U [V] I [ A] U0U0 napięcie hamujące prąd nasycenia 2 > 1 1 U [V] I [ A] U 01 napięcie hamujące prąd nasycenia U > 1 U 0 zależy od częstotliwości a nie od natężenia światła!

15 równanie fotoelektryczne częstość progowa: p = W / h Albert Einstein ( ) 1921 E f = h Planck: h = W + ½ m e v 2 Einstein: praca wyjścia elektronu z metalu energia kinetyczna elektronu energia padającego fotonu (h – stała Plancka)

16 metal światło (fotony!) elektrony fotony wniosek: światło wykazuje nie tylko własności falowe, ale również korpuskularne... metal światło (fala?) elektrony

17 Zjawisko fotoelektryczne

18 Efekt fotoelektryczny zachodzi: na elektronach związanych w atomach metalu lub w objętości metalu jako całości poprzez barierę potencjału powierzchniowego, wtedy, kiedy jego energia jest większa od pracy wyjścia, W

19 Zjawisko Comptona W 1923 roku A. H. Compton wykonał doświadczenie, w którym promienie Roentgena ulegały rozproszeniu na bloku grafitowym. Rejestrując fale odbite pod różnymi kątami zaobserwował, że długość fali rozproszonej jest większa niż fali padającej i że zależy od kąta rozproszenia.

20 Zjawisko Comptona

21

22 Dla fotonów:

23 Zjawisko Comptona E 0 i p 0 - energia i pęd padającego fotonu E 1 i p 1 - energia i pęd fotonu rozproszonego m 0 - masa spoczynkowa E e – energia całkowita elektronu odrzutu T e – energia kinetyczna elektronu odrzutu p e – pęd elektronu odrzutu Zasada zachowania pędu:

24 Zjawisko Comptona + Zasada zachowania energii:

25 Zjawisko Comptona

26

27


Pobierz ppt "FIZYKA dla studentów POLIGRAFII Kwantowa natura promieniowania."

Podobne prezentacje


Reklamy Google