Zjawisko fotoelektryczne a natura świata Fale – podstawowe pojęcia Dyfrakcja i interferencja fal Światło falą elektromagnetyczną Zjawisko fotoelektryczne Interpretacja zjawiska fotoelektrycznego Fale materii Czym są cząstki elementarne

Fale najczęściej obserwujemy na powierzchni wody http://www.maion.com/photography/finland/sea_p4.html

Fale mogą wyrządzać szkody, chociaż zachodzą tylko na powierzchni Sztorm zaburza wodę do głębokości 4 – 6 m http://meted.ucar.edu/hurrican/strike/text/dz_dsc.htm

Bywają bardzo niebezpieczne kiedy ich źródło jest w głębinie oceanu http://tonytalkstech.com/2004/12/27/todays-tsunami/

Parametry fali x  - długośc, T – okres, c - predkość 2A Różne obrazy fal http://www.infoline.ru/g23/5495/Physics/English/int_ref.htm Parametry fali http://id.mind.net/~zona/mstm/physics/waves/introduction/introductionWaves.html x 2A  - długośc, T – okres, c - predkość Zapis matematyczny Pokazy na sprężynie „slinky”

Fale mechaniczne Zapis matematyczny

Energia i moc fali Moc fali = Energia jednej długości . częstość (l.fal/s)  = m  - masa na jedn. długości (np. struny)

Energia fali kwadratu amplitudy A kwadratu częstość f Energia fali jest proporcjonalna do: kwadratu amplitudy A oraz kwadratu częstość f ZJAWISKA TYPOWE DLA FAL TO: DYFRAKCJA INTERFERENCJA POLARYZACJA

Dyfrakcja fali Otwór w przegrodzie jest źródłem nowej fali kolistej. Fala płaska trafia na przegrodę z otworem. Otwór w przegrodzie jest źródłem nowej fali kolistej. http://physics.uwstout.edu/physapplets/a-city/physengl/huygensengl.htm

Zasada Huygensa Każdy punkt, do którego dociera czoło fali płaskiej jest źródłem nowej fali kolistej. Płaska fala powierzchniowa jest wynikiem nałożenia bardzo dużej liczby fal kolistych. http://fizyka.polsl.gliwice.pl/dydaktyka/lab/b/optyka/5_dyfrakcja/o_5_c.htm

Dyfrakcja na podwójnej szczelinie Fala płaska Wynik na ekranie Nakładanie się fal http://electron9.phys.utk.edu/phys136d/modules/m9/diff.htm

Interferencja fal spójnych z dwóch źródeł (Model doświadczenia Younga) Pokaz wyniku składania fal cząstkowych http://galileoandeinstein.physics.virginia.edu/more_stuff/flashlets/youngexpt4.htm http://lo9.fm.interia.pl/strony/fizyka/ źródło

Interferencja światła laserowego Odbitego od podziałki suwmiarki Ekran Światło odbite Obraz Laser Suwmiarka

Prawo rządzące obrazem dyfrakcyjnym z – odległość od środka k – numer kolejnego maksimum L – odległość szczeliny – ekran - długość fali świetlnej d – odległość środków szczelin http://webphysics.ph.msstate.edu/javamirror/interf/interference.html http://electron9.phys.utk.edu/phys136d/modules/m9/diff.htm

Równania Maxwella http://www. wodip. opole. pl/~mhuck/fale%20elektrom Równania Maxwella http://www.wodip.opole.pl/~mhuck/fale%20elektrom..htm (pom.) Postać całkowa Postać różniczkowa

Światło jest FALĄ ELEKTROMAGNETYCZNĄ http://www. phy. ntnu. edu Kierunek rozchodzenia się B Oś X http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l1/emspectrum.html

Zjawisko fotoelektryczne Schemat doświadczenia Płytka cynkowa Żródło światła - Elektroskop Philipp von Lenard 1862-1947

Pomiar prędkości fotoelektronów metodą potencjału hamującego http://www.colorado.edu/physics/2000/quantumzone/photoelectric.html

Pomiar potencjału hamującego i energii fotoelektronów http://www Zależność natężenia prądu od przyłożonego napięcia http://novell.ftj.agh.edu.pl/~wolny/Wc680ac88c02ae.htm

Sprzeczności fotoefektu z teorią falową Fotoelektrony pojawiają się natychmiast Natężenie prądu fotoelektrycznego zależy od oświetlenia Energia fotoelektronów nie zależy od oświetlenia. Energia ta jest proporcjonalna do częstości fali świetlnej.

nie może być falą bo energia fali: Światło uwalniające fotoelektrony jest proporcjonalna do: kwadratu amplitudy A oraz kwadratu częstość f

Wyniki pomiarów zjawiska fotoelektrycznego Zależność energii fotoelektronów od częstości fali świetlnej http://online.cctt.org/physicslab/content/PhyAPB/lessonnotes/dualnature/photoelectric.asp

Wyjaśnienie Einsteina Ekin   =   h f -   f  Ekin ... maksymalna energia kinetyczna fotoelektronu, h - stałą Plancka (6.626ˇ10-34 Js), f - częstotliwością, fali padającej na płytkę f  ..... pracą wyjścia elektronu z metalu Falowej naturze światła przeczą również inne zjawiska np. Comptona oraz kwantowo-mechaniczny model atomu. Czym jest światło?

Trudności z Interpretacją korpuskularną interferencji Ilustracja doświadczenia z podwójną szczeliną http://www.colorado.edu/physics/2000/schroedinger/two-slit3.html Przesłona (przeciwpancerna) Tarcza Pistolet - miejsca trafień

Przesłona (przeciwpancerna) Interpretacja falowa Ilustracja doświadczenia z podwójną szczeliną http://www.colorado.edu/physics/2000/schroedinger/two-slit3.html Przesłona (przeciwpancerna) Ekran Pistolet - miejsca trafień CZYM JEST ŚWIATŁO ?

Interpretacja zjawiska fotoelektrycznego Nie mogą go wywołać fale , lecz fotony - korpuskuły http://www.colorado.edu/physics/2000/quantumzone/photoelectric.html

A może fotony to paczki falowe? http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mod1.html

Jakiego wyniku można oczekiwać dla korpuskularnego modelu światła ? Sorry! Beam of particles

Jakiego wyniku można oczekiwać dla korpuskularnego modelu światła ? Cząstki biegnące przez szczelinę górną powinien dać maksimum za szczeliną górną A Cząstki biegnące przez szczelinę dolną powinien dać maksimum za szczeliną dolną

Przy dwóch szczelinach (otwartych) obrazy powinny się sumować Zatem powinien powstać obraz stanowiący sumę obydwu składników

W jaki sposób pojedynczy foton przechodzi przez podwójną szczelinę? A jest obraz interferencyjny z maksimum w dokładnie w środku Pojedynczy foton pada w jedno miejsce Bardzo duża liczba fotonów daje taki obraz jak fala

Tymczasem otrzymujemy obraz Przesłona (przeciwpancerna) Tarcza Pistolet - miejsca trafień

Louis-Victor Pierre Raymond CZYM JEST CZĄSTKA ? Prince Louis-Victor Pierre Raymond de Broglie

Dyfrakcja elektronów występuje http://www. world-mysteries Równanie de Broglie'a obowiązuje dla elektronów Zjawisko dyfrakcji elektronów jest wykorzystane do badania struktury materii http://www.colorado.edu/physics/2000/index.pl

Obrazy interferencyjne w Kondensacie Bosego – Einsteina http://cua.mit.edu/ketterle_group/Nice_pics.htm

Dziwny jest świat cząstek elementarnych Cząstka jest równocześnie na wielu drogach (stanach) tak długo, dopóki jej nie zaobserwujemy W momencie, gdy ją zaobserwujemy „wybiera” jeden z nich

Interferencja pojedynczych fotonów Foton „wie” co stanie się z nim później http://www.tardyon.de/ko2.htm

Wnioski Cząstka nie obserwowana „istnieje” równocześnie w wielu stanach (jest superpozycją) Cząstka „wie” co ją spotka w chwilę później Pojawia się w tym miejscu, w którym jest oczekiwana według zasad mechaniki kwantowej

Próby tłumaczenia Założenia immaterialna teoria kwantów Istnienie świadomości Istnienie miłości Istnienie wolnej woli Świat jest tylko zbiorem informacji przekazywanych synchronicznie duchom ludzkim przez Ducha Nieskończonego Świat jest rzeczywistością wirtualna Zbigniew Jacyna-Onyszkiewicz: „Metakosmologia”, Gazeta Handlowa, Poznań 1999