Разделы физики
Квантовая физика
Движение и взаимодействие световых квантов.
Основы световых квантов(фотонов)
Релятивистская масса фотона:
Пояснение:
m - релятивистская масса фотона (Кг)
h - постоянная Планка (≈6,626 × 10-34 Дж⋅с)
ν(ню) - частота электромагнитного излучения (Гц)
c - скорость света в вакууме ( ≈3 × 108 м/с)
h - постоянная Планка (≈6,626 × 10-34 Дж⋅с)
ν(ню) - частота электромагнитного излучения (Гц)
c - скорость света в вакууме ( ≈3 × 108 м/с)
Давление света:
Пояснение:
P - давление света (Па)
l - интенсивность излучения (Вт/м²)
c - скорость распространения световых волн в вакууме ( ≈3 × 108 м/с)
ρ(ро) - коэффициент отражения поверхности (0 ≤ k ≤ 1)
ρ = 1 - для идеально отражающей поверхности (вся энергия отражается)
ρ = 0 - для полностью поглощающей поверхности (вся энергия поглощается)
l - интенсивность излучения (Вт/м²)
c - скорость распространения световых волн в вакууме ( ≈3 × 108 м/с)
ρ(ро) - коэффициент отражения поверхности (0 ≤ k ≤ 1)
ρ = 1 - для идеально отражающей поверхности (вся энергия отражается)
ρ = 0 - для полностью поглощающей поверхности (вся энергия поглощается)
Импульс фотона:
Пояснение:
p - импульс фотона (кг·м/с)
E - энергия фотона (Дж или эВ)
c - скорость света в вакууме ( ≈3 × 108 м/с)
h - постоянная Планка (≈6,626 × 10-34 Дж⋅с)
ν(ню) - частота электромагнитного излучения (Гц)
λ(лямбда) - длина волны излучения (м)
E - энергия фотона (Дж или эВ)
c - скорость света в вакууме ( ≈3 × 108 м/с)
h - постоянная Планка (≈6,626 × 10-34 Дж⋅с)
ν(ню) - частота электромагнитного излучения (Гц)
λ(лямбда) - длина волны излучения (м)
1. Энергия фотона:
Пояснение:
E - энергия фотона (Дж или эВ)
m - масса фотона (кг)
c - скорость света в вакууме ( ≈3 × 108 м/с)
m - масса фотона (кг)
c - скорость света в вакууме ( ≈3 × 108 м/с)
2. Энергия фотона:
Пояснение:
E - энергия фотона (Дж или эВ)
h - постоянная Планка (≈6,626 × 10-34 Дж⋅с)
ν(ню) - частота электромагнитного излучения (Гц)
c - скорость света в вакууме ( ≈3 × 108 м/с)
λ(лямбда) - длина волны излучения (м)
h - постоянная Планка (≈6,626 × 10-34 Дж⋅с)
ν(ню) - частота электромагнитного излучения (Гц)
c - скорость света в вакууме ( ≈3 × 108 м/с)
λ(лямбда) - длина волны излучения (м)
Энергия фотона через циклическую частоту:
Пояснение:
E - энергия фотона (Дж или эВ)
ℏ - приведённая постоянная Планка (≈1,055 × 10-34 Дж⋅с)
ω = 2πν - циклическая частота (рад/с)
ℏ - приведённая постоянная Планка (≈1,055 × 10-34 Дж⋅с)
ω = 2πν - циклическая частота (рад/с)
Энергия фотона через импульс:
Пояснение:
E - энергия фотона (Дж или эВ)
p - импульс фотона (кг·м/с)
c - скорость света в вакууме ( ≈3 × 108 м/с)
p - импульс фотона (кг·м/с)
c - скорость света в вакууме ( ≈3 × 108 м/с)
Фотоэффект
1. Первый закон фотоэффекта (закон Столетова):
Формулировка: сила фототока насыщения прямо пропорциональна интенсивности падающего света.
Суть: чем больше интенсивность света (при неизменной частоте), тем больше фотоэлектронов выбивается из вещества за единицу времени. Соответственно, растёт и фототок.
Примечание: фототок насыщения — это максимальный ток, когда все выбитые электроны достигают анода.
Суть: чем больше интенсивность света (при неизменной частоте), тем больше фотоэлектронов выбивается из вещества за единицу времени. Соответственно, растёт и фототок.
Примечание: фототок насыщения — это максимальный ток, когда все выбитые электроны достигают анода.
2. Второй закон фотоэффекта:
Пояснение:
m - масса электрона ( 9,1·10⁻³¹ Кг)
υmax - максимальная скорость электрона, выбитого в результате фотоэффекта (м/с)
e - заряд электрона (1,6×10⁻¹⁹ Кл)
Uз - задерживающее напряжение (В)
υmax - максимальная скорость электрона, выбитого в результате фотоэффекта (м/с)
e - заряд электрона (1,6×10⁻¹⁹ Кл)
Uз - задерживающее напряжение (В)
Формулировка: максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов зависит только от частоты падающего света и не зависит от его интенсивности.
Суть:
1. Увеличение интенсивности света не повышает энергию отдельных фотоэлектронов — лишь увеличивает их число;
2. Повышение частоты света (например, переход от красного к фиолетовому) увеличивает максимальную кинетическую энергию выбитых электронов.
Суть:
1. Увеличение интенсивности света не повышает энергию отдельных фотоэлектронов — лишь увеличивает их число;
2. Повышение частоты света (например, переход от красного к фиолетовому) увеличивает максимальную кинетическую энергию выбитых электронов.
3. Третий закон фотоэффекта:
Пояснение:
Aвых - работа выхода электрона (Дж)
h - постоянная Планка (≈6,626 × 10-34 Дж⋅с)
νmin(ню) - минимальная частота света, при которой ещё возможен фотоэффект (Гц)
c - скорость света в вакууме ( ≈3 × 108 м/с)
λкр(лямбда) - максимальная длина волны света (красная граница фотоэффекта), при которой фотоэффект ещё наблюдается (м)
h - постоянная Планка (≈6,626 × 10-34 Дж⋅с)
νmin(ню) - минимальная частота света, при которой ещё возможен фотоэффект (Гц)
c - скорость света в вакууме ( ≈3 × 108 м/с)
λкр(лямбда) - максимальная длина волны света (красная граница фотоэффекта), при которой фотоэффект ещё наблюдается (м)
Формулировка: для каждого вещества существует минимальная частота света (красная граница фотоэффекта), ниже которой фотоэффект не наблюдается.
Суть:
1. Если частота света ниже критической (ν < ν₀), фотоэффект не происходит независимо от интенсивности света;
2. Красная граница определяется работой выхода электрона из вещества.
Суть:
1. Если частота света ниже критической (ν < ν₀), фотоэффект не происходит независимо от интенсивности света;
2. Красная граница определяется работой выхода электрона из вещества.
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
Пояснение:
h - постоянная Планка (≈6,626 × 10-34 Дж⋅с)
ν(ню) - частота падающего света (Гц)
Aвых - работа выхода электрона (Дж)
m - масса электрона ( 9,1·10⁻³¹ Кг)
υmax - максимальная скорость электрона, выбитого в результате фотоэффекта (м/с)
e - заряд электрона (1,6×10⁻¹⁹ Кл)
Uз - задерживающее напряжение (В)
ν(ню) - частота падающего света (Гц)
Aвых - работа выхода электрона (Дж)
m - масса электрона ( 9,1·10⁻³¹ Кг)
υmax - максимальная скорость электрона, выбитого в результате фотоэффекта (м/с)
e - заряд электрона (1,6×10⁻¹⁹ Кл)
Uз - задерживающее напряжение (В)