Фотон. Корпускулярно – хвильовий дуалізм - История изменений

User7 в 14:39, 24 декабря 2009

2009-12-24T14:39:20Z

← Предыдущая		Версия 14:39, 24 декабря 2009
Строка 21:		Строка 21:
	Загалом корпускулярно-хвильовий дуалізм властивий не лише світлу, а й усім мікрочастинкам. Так, потік електронів, шо падає на кристал, утворює дифракційну картину, яку можна пояснити лише на основі хвильових уявлень. Тобто електрони, які є елементарними частинками, корпускулами, за певних умов виявляють хвильові властивості. Такі уявлення про матерію покладено в основу квантової теорії. Вона, зокрема, передбачає, що кожній рухомій мікрочастинці, відповідає хвиля де Бройля:		Загалом корпускулярно-хвильовий дуалізм властивий не лише світлу, а й усім мікрочастинкам. Так, потік електронів, шо падає на кристал, утворює дифракційну картину, яку можна пояснити лише на основі хвильових уявлень. Тобто електрони, які є елементарними частинками, корпускулами, за певних умов виявляють хвильові властивості. Такі уявлення про матерію покладено в основу квантової теорії. Вона, зокрема, передбачає, що кожній рухомій мікрочастинці, відповідає хвиля де Бройля:

-	<br>	+	[[Image:3-86.jpg]]<br>

	де р — імпульс тіла; h — стала Планка.<br>		де р — імпульс тіла; h — стала Планка.<br>
Строка 29:		Строка 29:
	Фотону як кванту випромінювання за гіпотезою Планка відповідає енергія ''є = hv''. Як елементарна частинка він має імпульс р = mс. З урахуванням формули взаємозв'язку маси та енергії є = mс<sup>2</sup>, його імпульс дорівнює:		Фотону як кванту випромінювання за гіпотезою Планка відповідає енергія ''є = hv''. Як елементарна частинка він має імпульс р = mс. З урахуванням формули взаємозв'язку маси та енергії є = mс<sup>2</sup>, його імпульс дорівнює:

-	<br>	+	[[Image:3-87.jpg]]<br>

	де / — довжина світлової хвилі.<br>		де / — довжина світлової хвилі.<br>

-	''Довжина хвилі де Бройля електрона, що рухається зі швидкістю<br> 500 <sup><u>м</u></sup><sub>с</sub>, дорівнює  = 1,5 • 10<sup>-6</sup> м = 1,5 мкм''	+	''Довжина хвилі де Бройля електрона, що рухається зі швидкістю<br> 500 <sup><u>м</u></sup><sub>с</sub>, дорівнює [[Image:1-19-1.jpg]] = 1,5 • 10<sup>-6</sup> м = 1,5 мкм''

	''Фотон — це елементарна частинка, що характеризує квант світла hv''		''Фотон — це елементарна частинка, що характеризує квант світла hv''
Строка 39:		Строка 39:
	Фотон — особлива  елементарна  частинка. Він не має маси спокою (m<sub>o </sub>=  0), тобто його не можна зупинити. Справді, якби була така система відліку, в якій він не рухався б, то в такій системі втрачає сенс саме поняття світла, адже не відбувається його поширення.<br>		Фотон — особлива  елементарна  частинка. Він не має маси спокою (m<sub>o </sub>=  0), тобто його не можна зупинити. Справді, якби була така система відліку, в якій він не рухався б, то в такій системі втрачає сенс саме поняття світла, адже не відбувається його поширення.<br>

-	Маса фотона залежить від довжини хилі електромагнітного випромінювання: . Так, для видимого світла <sub>с</sub> = 6 · 10<sup>-7</sup> м) його маса дорівнює 3,7 · 10<sup>-36</sup> кг, а для рентгенівського випромінювання <sub>р</sub> = 10<sup>-9</sup> м) — 2,2 · 10<sup>-33</sup> кг.<br>	+	Маса фотона залежить від довжини хилі електромагнітного випромінювання: [[Image:3-88.jpg]]. Так, для видимого світла [[Image:1-19-1.jpg]]<sub>с</sub> = 6 · 10<sup>-7</sup> м) його маса дорівнює 3,7 · 10<sup>-36</sup> кг, а для рентгенівського випромінювання <sub>[[Image:1-19-1.jpg]]р</sub> = 10<sup>-9</sup> м) — 2,2 · 10<sup>-33</sup> кг.<br>

	Формула (6.2) відтворює наявність у світла одночасно і хвильових, і корпускулярних властивостей. Адже імпульс фотона як динамічний параметр мікрочастинки речовини виражається через частоту або довжину хвилі — величини, властиві випромінюванню. Як з'ясувалося згодом, такий корпускулярно-хвильовий дуалізм притаманний усім без винятку частинкам речовини, але найістотніше їхні хвильові властивості проявляються у мікросвіті, особливо в елементарних частинок.<br>		Формула (6.2) відтворює наявність у світла одночасно і хвильових, і корпускулярних властивостей. Адже імпульс фотона як динамічний параметр мікрочастинки речовини виражається через частоту або довжину хвилі — величини, властиві випромінюванню. Як з'ясувалося згодом, такий корпускулярно-хвильовий дуалізм притаманний усім без винятку частинкам речовини, але найістотніше їхні хвильові властивості проявляються у мікросвіті, особливо в елементарних частинок.<br>
Строка 55:		Строка 55:
	<br> ''Є.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко, Фізика, 11 клас<br>Вислано читачами з інтернет-сайтів   ''<br>		<br> ''Є.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко, Фізика, 11 клас<br>Вислано читачами з інтернет-сайтів   ''<br>

-	<br> <sub>Планування з фізики, підручники та книги онлайн, курси та завдання з фізики для 11 класу</sub>	+	<br> <sub>Планування [[Фізика_і_астрономія\|з фізики]], підручники та [[Гіпермаркет_Знань_-_перший_в_світі!\|книги]] онлайн, курси та завдання [[Фізика_11_клас\|з фізики для 11 класу]]</sub>

	<br>		<br>

User7: Создана новая страница размером '''Гіпермаркет Знань>>[[Фізика і астр...

2009-12-24T14:33:47Z

Создана новая страница размером '''Гіпермаркет Знань>>[[Фізика і астр...

Новая страница

'''[[Гіпермаркет Знань - перший в світі!|Гіпермаркет Знань]]>>[[Фізика і астрономія|Фізика і астрономія]]>>[[Фізика 11 клас|Фізика 11 клас]]>> Фізика: Фотон. Корпускулярно – хвильовий дуалізм'''

 <metakeywords>Фізика, клас, урок, на тему, 11 клас, Фотон, Корпускулярно – хвильовий дуалізм.</metakeywords>ФОТОН. КОРПУСКУЛЯРНО - ХВИЛЬОВИЙ ДУАЛІЗМ 

 ''СВІТЛОВІ КВАНТИ. КОРПУСКУЛЯРНО-ХВИЛЬОВИЙ ДУАЛІЗМ СВІТЛА'' 

У різні часи, пояснюючи природу світла, учені дотримувалися різних поглядів. Одні вважали світло електромагнітною хвилею й обгрунтовано доводили це, посилаючись на явища інтерференції, дифракції і поляризація світла. Інші, прихильники корпускулярної теорії, уявляли світло як потік частинок і також мали вагомі аргументи на підтвердження цього. Так, на підставі корпускулярних уявлень І. Ньютон пояснював прямолінійне поширення і дисперсію світла. 

Водночас наприкінці ХIХ ст. завдяки дослідженням Т. Юнга і О. Ж. Френеля, а також поясненню природи світла за допомогою електромагнітної теорії Дж. Максвелла у фізиці склалося переконання, що хвильова теорія спроможна пояснити будь-яке світлове явище. Тому, коли А. Ейнштейн поширив ідею квантування енергії, висловлену М. Планком стосовно теплового випромінювання, на світлові явища, це було сприйнято неоднозначно. 

На той час обмежений характер хвильової теорії світла підтверджували також досліди Г. Герца і результати вивчення явища фотоефекту А. Г. Столєтовим. Пізніше, у 1922 р. квантова природа світлового випромінювання була експериментально доведена А. Комптоном під час спостереження розсіювання рентгенівського випромінювання в речовині. 

Отже, численні дослідження світлових явищ демонструють неоднозначний прояв властивостей світла: в одних випадках вони засвідчують хвильову природу світла, в інших — виразніше проявляється його корпускулярна придода. Тобто світлу властивий корпускулярно-хвильовий дуалізм. — воно має як безперервні, хвильові-властивості, так і дискретні, корпускулярні. 

''У класичній фізиці існували два погляди на природу світла — хвильовий і корпускулярний ''

''Ідею квантування енергії, висловлену М. Планком, А. Ейнштейн поширив на світлові явища ''

''Гіпотезу про подвійну природу світла — корпускулярно-хвильовий дуалізм — уперше висловив А. Ейнштейн'' 

Загалом корпускулярно-хвильовий дуалізм властивий не лише світлу, а й усім мікрочастинкам. Так, потік електронів, шо падає на кристал, утворює дифракційну картину, яку можна пояснити лише на основі хвильових уявлень. Тобто електрони, які є елементарними частинками, корпускулами, за певних умов виявляють хвильові властивості. Такі уявлення про матерію покладено в основу квантової теорії. Вона, зокрема, передбачає, що кожній рухомій мікрочастинці, відповідає хвиля де Бройля:

 

де р — імпульс тіла; h — стала Планка. 

Корпускулярну природу світла в сучасній фізиці відтворює поняття світлового кванта, зміст якого окреслив А. Ейнштейн, поширивши гіпотезу Планка на світлове випро-мінювання. За його тлумаченням, світловий квант — це мінімальна порція світлової енергії, локалізована в частинці, яка названа фотоном. Отже, світло з погляду квантової теорії — це потік світлових квантів — фотонів, що рухаються зі швидкістю світла с(3 · 108 мс).

Фотону як кванту випромінювання за гіпотезою Планка відповідає енергія ''є = hv''. Як елементарна частинка він має імпульс р = mс. З урахуванням формули взаємозв'язку маси та енергії є = mс2, його імпульс дорівнює:

 

де / — довжина світлової хвилі. 

''Довжина хвилі де Бройля електрона, що рухається зі швидкістю 500 мс, дорівнює  = 1,5 • 10-6 м = 1,5 мкм''

''Фотон — це елементарна частинка, що характеризує квант світла hv''

Фотон — особлива  елементарна  частинка. Він не має маси спокою (mo =  0), тобто його не можна зупинити. Справді, якби була така система відліку, в якій він не рухався б, то в такій системі втрачає сенс саме поняття світла, адже не відбувається його поширення. 

Маса фотона залежить від довжини хилі електромагнітного випромінювання: . Так, для видимого світла с = 6 · 10-7 м) його маса дорівнює 3,7 · 10-36 кг, а для рентгенівського випромінювання р = 10-9 м) — 2,2 · 10-33 кг. 

Формула (6.2) відтворює наявність у світла одночасно і хвильових, і корпускулярних властивостей. Адже імпульс фотона як динамічний параметр мікрочастинки речовини виражається через частоту або довжину хвилі — величини, властиві випромінюванню. Як з'ясувалося згодом, такий корпускулярно-хвильовий дуалізм притаманний усім без винятку частинкам речовини, але найістотніше їхні хвильові властивості проявляються у мікросвіті, особливо в елементарних частинок. 

''Маса фотона рентгенівського випромінювання менша за масу електрона (mе = 9,1 · 10-31 кг) майже в 500 разів ''

''Хвильова картина спостерігається, коли мають місце потужні потоки мікрочастинок протягом досить тривалого часу. ''

''Коли ж відбувається окремий акт взаємодії мікрочастинки з речовиною, то до уваги беруться її корпускулярні властивості ''

Квантові уявлення про природу електромагнітного випромінювання дають змогу пояснити низку явищ, де хвильова теорія виявляється безпорадною. Зокрема, це стосується фотоефекту, люмінесценції, фотохімічних реакцій, розсіяння рентгенівського випромінювання в речовині тощо. 

ЗАПИТАННЯ 1. Які два вчення про природу світла існують у фізиці? Які світлові явища підтверджують їх?   2. У чому полягає суть гіпотези Планка? 3. Що таке корпускулярно-хвильовий дуалізм світла? 4. У чому полягає суть квантування електромагнітного випромінювання? 5. Схарактеризуйте фотон як світловий квант.

 ''Є.В. Коршак, О.І. Ляшенко, В.Ф. Савченко, Фізика, 11 клас Вислано читачами з інтернет-сайтів   '' 

 Планування з фізики, підручники та книги онлайн, курси та завдання з фізики для 11 класу

 

'''Зміст уроку'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] конспект уроку і опорний каркас
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] презентація уроку
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] акселеративні методи та інтерактивні технології
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] закриті вправи (тільки для використання вчителями)
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] оцінювання

'''Практика'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] задачі та вправи,самоперевірка
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] практикуми, лабораторні, кейси
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] рівень складності задач: звичайний, високий, олімпійський
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] домашнє завдання

'''Ілюстрації'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] ілюстрації: відеокліпи, аудіо, фотографії, графіки, таблиці, комікси, мультимедіа
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] реферати
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фішки для допитливих
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] шпаргалки
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] гумор, притчі, приколи, приказки, кросворди, цитати

'''Доповнення'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] зовнішнє незалежне тестування (ЗНТ)
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] підручники основні і допоміжні
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] тематичні свята, девізи
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] статті
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] національні особливості
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] словник термінів
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] інше

'''Тільки для вчителів'''
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] [http://xvatit.com/Idealny_urok.html ідеальні уроки]
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] календарний план на рік
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] методичні рекомендації
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] програми
[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] [http://xvatit.com/forum/ обговорення]

 

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, [http://xvatit.com/index.php?do=feedback напишите нам].

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - [http://xvatit.com/forum/ Образовательный форум].