Жарықтың бөлшектік-толқындық табиғатының бірлігі. Физика, 11 сынып, презентация.

11.7.1.1 - электромагниттік сәулеленудің корпускулалық және толқындық сипатының көрінуіне дәлелді мысалдар келтіру (элементар бөлшектердің толқындық сипаты)

Жарықтың бөлшектік-толқындық табиғатының бірлігі

Фотон

Анықтама Фотон (грек тілінен аударғанда «жарық») - қарапайым бөлшек, электромагниттік сәулеленудің кванты.

Жарықтың сәуле шығару және жұту кезінде анықталған қасиеттері корпускулалық деп аталды.

Фотонның негізгі қасиеттері

бұл электромагниттік өрістің бөлшегі,

жылдамдықпен қозғалады

тек қозғалыста болады,

тыныштық массасы нөлге тең.

Фотонның негізгі сипаттамалары

Шығарылған және жұтылған кезде жарық энергиямен бөлшектер ағыны сияқты әрекет етеді

E = hν, жиілікке байланысты.

Фотон, бөлшек сияқты, энергияның белгілі бір бөлігін hν алады. Циклдік жиілік:

Фотонның негізгі сипаттамалары

Фотон энергиясы :

Қорытынды: ν жиілігі неғұрлым көп болса, соғұрлым E энергиясы және фотонның импульсі р және жарықтың корпускулалық қасиеттері айқынырақ көрінеді.

Толқындық-корпускулалық дуализм

Электромагниттік толқындар қарапайым бөлшектерден - фотондардан тұрады деген ой толқын-бөлшектердің дуализм мысалы болып табылады: кейбір тәжірибелерде (интерференция, дифракция) жарық толқын түрінде, ал басқаларында (фотоэффект) - бөлшек ретінде көрінеді.

1923 жылы толқын-бөлшектер қосарлануы туралы гипотеза ұсынылды.

де Бройль толқын ұзындығы

Де Бройль тек фотондар ғана емес, сонымен қатар корпускулалық бөлшектермен бірге басқа бөлшектер де (мысалы, электрондар) толқындық қасиетке ие деп тұжырымдады. Сонымен, корпускулалық сипаттамалар - энергия E және импульс p - және толқындық сипаттамалар - жиілік ν және толқын ұзындығы λ әрбір микро объектімен байланысты. Микро объектінің де Бройль толқынының ұзындығы:

Дэвиссон-Джермер тәжіребиесі

1927 жылы американдық ғалымдар Клинтон Дэвиссон мен Лестер Гермер жүргізген электрондардың дифракциясы бойынша физикалық эксперимент.

Саңылаулар бойынша электрондардың дифракциясы

Материалды бекіту

Сәйкес толқын ұзындығы λ = 1,6 pm болса, фотонның energy энергиясын, массасын m және импульс p табыңыз?

Электрон оның импульсі мен энергиясы толқын ұзындығы 520 нм болатын фотонның импульсі мен энергиясына тең болатындай етіп қаншалықты жылдам қозғалуы керек?

Толқын ұзындығы 6 ⋅ 10-5 см болатын фотонның массасы қандай? Олардың массасы электронның тыныштық массасына тең болуы үшін осындай қанша фотон қажет?

Материалды бекіту

4. Энергиясы 4,9 эВ фотондар жұмысынан 4,5 эВ электронды электроннан шығарады. Әр электронның сәулеленуі кезінде металл бетіне берілетін максималды импульс моментін табыңыз.

5. Қараңғыда ұзақ уақыт жаттыққан көз толқын ұзындығы 0,5 мкм болатын жарықты 2,1 ⋅ 10-17 Вт қабылдайды. Көздің ауыртпалықсыз қабылдаған қуатының жоғарғы шегі 2 ⋅ 10-5 Вт құрайды. 1 с ішінде әр жағдайда торлы қабыққа қанша фотон тиеді?

Үй тапсырмасы

- анықтамалар мен формулаларды оқып жаттау,

Қосымша хабарламалар дайындаңыз: жарық қысымы, ЖАРЫҚТЫҢ ХИМИЯЛЫҚ ӘСЕРІ, ФОТО ЭФФЕКТІҢ ҚОЛДАНУ.