Жарық кванттары туралы Планк гипотезасы. Физика, 9 сынып, дидактикалық материал.

Теория.Планк гипотезасы.

Макс Планк жылулық сәулелердің эксперименттік нәтижесін түсіндірудегі тығырықтан шығу жолын тапты.Ол 1900 жылы « сәулелік энергия үздіксіз шығады» деген классикалық физика түсінігіне қайшы келетін батыл гипотеза ұсынды:Абсолют қара дене жылулық сәулелерді үздіксіз шығара да, жұта да алмайды; олар тек үзікті үлес - квант түрінде ғана шығарады немесе жұтады. Сәуле арқылы тарайтын немесе жұтылатын бір үлес энергия квант деп аталады.Квант латынша guantum –«мөлшер», яғни «үлес» деген сөздің мағынасын береді.М. Планк дененің үзікті шығаратын немесе жұтатын бір үлес энергиясы үшінE=hvE - ең кіші энергия үлесіv - сәуленің жиілігіh - Планк тұрақтысы:h=6, 62*10 - 34 Дж•сСонымен, сәуле шығаратын немесе жұтатын дене өзінің энергиясын үзікті түрде: 1Е, 2Е, 3Е, nЕ шамасына өзгертеді.Дененің энергиясы бір квантқа бүтін n санына еселеніп қана өзгереді:En= nЕ= nhvn - электромагниттік сәуле энергиясын таситын фотондар саны ( фотон - тыныштық массасы нөлге тең элементар бөлшек);Е - әрбір фотонға тиесілі ең кіші бір үлес энергия, яғни бір үлес энергия, яғни бір квантКлассикалық теория бойынша, энергия үздіксіз өзгереді және нөлден бастап шексіздікке дейін кез келген мәнді қабылдай алады.Планк керісінше, энергияның үзікті өзгеретінін және белгілі бір нақтылы мәндерді қабылдайтынын болжады.Планктің ғылыми болжамы абсолют қара дененің тәжірибеде байқалған жылулық сәулелену құбылысын түсіндіріп берді. Планк гипотезасы негізінде салынған Е (λ) 2 - қисық эксперимент жүзінде алынған 1 - қисықпен дәлме - дәл келеді.Планк гипотезасы қазіргі физика деп аталатын жаңа кванттық физиканың негізін қалауға зор көмегін тигізді.

Теория.Люминесценция.

Люминесценция – дененің спонтанды сәулеленуі, ұзақтығы жарық толқындарының периодынан айтарлықтай асатын дененің берілген температурада жылулық сәулеленуінен артық сәулелену. Жарық толқындарының периоды – 10^-15, ал люминесценцияның ұзақтығы – минимум 10^-10 c.

Люминофор

Спонтанды сәулелене алатын заттарды люминофор деп айтады. Спонтанды сәулелену үшін қандай да бір энергияның көмегімен өз атомдарын қозған күйге ауыстыруы тиіс. Ал кейін олар бірнеше уақыт бойы жарқырайды.

Люминесценция қолданысының екі бағыты бар:

• Люминесценттік анализ – өзіне тін жарқырауына қарай түрлі заттарды анықтау тәсілі. Массасы 10-10 г заттарды таба алады.

• Жарқырайтын және тіркеуіш апараттарды жасау.

Люминесценттік анализ

• люминесценттік макроанализ (макроденелерде түрлі заттарды анықтауға мүмкіндік береді);

• люминесценттік микроанализ(люминесценттік микроскоп қолданады. Мұндай микроскопта 2 жарық фильтрі болады, біріншісі – жарық көзінен зерттеліп датқан денелерді жарқырататын көк-көгілдір немесе УФ жарықтарын шығара алады, ал екіншісі –объектив алдынан зерттеуші көретін люминесценттік жарықты ғана өткізеді).

http://bilimland.kz/kk/content/structure/1067-kvanttyq_fizika#lesson=10918