Гипотеза Планка. E = hν, где h = 6,63.10-34 Дж.с—постоянная Планка.. Фотон и его свойства. Давление света. Корпускулярно-волновой дуализм

Гипотеза Планка

Стремясь преодолеть затруднения классической теории при объяснении излучения черного тела, М. Планк в 1900 г. высказал гипотезу: атомы испускают электромагнитную энергию отдельными порциями — квантами. Энергия кванта

E = hν, где h = 6,63.10-34 Дж.с—постоянная Планка.

Иногда удобно измерять энергию и постоянную Планка в электрон-вольтах (эВ). 1 эВ=1,6^.10^-19 Дж).

Таким образом, М. Планк указал путь выхода из трудностей, с которыми столкнулась теория теплового излучения, после чего начала развиваться современная физическая теория, называемая квантовой физикой.

Фотон и его свойства
Фотон - материальная, электрически нейтральная частица, квант электромагнитного поля (переносчик электромагнитного взаимодействия).
Основные свойства фотона: · Является частицей электромагнитного поля. · Движется со скоростью света. · Существует только в движении. · Остановить фотон нельзя: он либо движется со скоростью, равной скорости света, либо не существует; следовательно, масса покоя фотона равна нулю.
Энергия фотона:. Согласно теории относительности энергия всегда может быть вычислена как , Отсюда - *масса фотона. Импульс фотона* . Импульс фотона направлен по световому пучку.
Наличие импульса подтверждается экспериментально: существованием светового давления.
Давление света
В 1873 г. Дж. Максвелл, исходя из представлений об электромагнитной природе света, пришел к выводу: свет должен оказывать давление на препятствие (благодаря действию силы Лоренца; на рисунке v - направление скорости электронов под действием электрической составляющей электромагнитной волны).
Квантовая теория света объясняет световое давление как результат передачи фотонами своего импульса атомам или молекулам вещества Предсказание Дж. Максвеллом существования светового давления было экспериментально подтверждено П. Н.Лебедевым, который в 1900 г. измерил давление света на твердые тела, используя чувствительные крутильные весы. Теория и эксперимент совпали. Опыты П. Н. Лебедева — экспериментальное доказательство факта: фотоны обладают импульсом Корпускулярно-волновой дуализм Конец XIX в.: фотоэффект и эффект Комптона подтвердили теорию Ньютона, а явления дифракции, интерференции света подтвердили теорию Гюйгенса. Таким образом, многие физики в начале XX в. пришли к выводу, что свет обладает двумя свойствами: При распространении он проявляет волновые свойства. При взаимодействии с веществом проявляет корпускулярные свойства. Его свойства не сводятся ни к волнам, ни к частицам. Чем больше v, тем ярче выражены квантовые свойства света и менее - волновые. Итак, *всякому излучению присущи одновременно волновые и квантовые свойства*. Поэтому то, как проявляет себя фотон - как волна или как частица,—зависит от характера проводимого над ним исследования.

Домашнее задание:

1. Прочитать конспект

2. Ответить на вопросы:

- Что такое корпускулярно – волновой дуализм

- Свойства фотонов

- В чем состоит смысл гипотезы Планка

3. Посмотреть презентацию

⇐ Предыдущая 12