Фотоны. Давление света

Масса фотона

Масса покоя фотона равна нулю.

Массу движущегося фотона найдем из закона

Импульс фотона

Давление света

Петр Николаевич ЛЕБЕДЕВ (1866—1912)

Основатель выдающейся школы физиков Московского университета. Блестящий экспериментатор.

Опыт Лебедева

Если в единицу времени на единицу площади поверхности с коэффициентом отражения

Е - энергия N фотонов,
падающих на 1 м2 в 1

Давлением света объясняется форма кометных хвостов.

Солнечный парус

Гипотеза де Бройля

В 1924 г. Луи де Бройль выдвинул гипотезу об

Связь величин, описывающих корпускулярные и волновые свойства частиц та же, что

Длина волны де Бройля тем меньше, чем больше масса частицы и

Для электрона с энергиями от 10 эВ до 104 эВ длины волн де

Первое экспериментальное подтверждение гипотезы де Бройля было получено в 1927 году

Опыт В.А. Фабриканта (1949 г.)

Дифракция электронов при прохождении через очень тонкий слой серебра

Дифракция нейтронов

Соотношение неопределенностей Гейзенберга

Рассмотрим дифракцию электронов на щели.

Пусть условно все электроны летят в центральный максимум.

Координата х каждого электрона

Запишем условие первого минимума:

Получим:

С учетом других максимумов произведение будет больше.

Соотношения неопределенностей Гейзенберга:

Для квантовой частицы неправомерно говорить об одновременных значениях ее координаты и

Если ΔX→0, то ΔP→ Если ΔP→0, то ΔX→

Для энергии частицы W и времени:
Если Δt→0, то ΔW→

ВОДОРОДОПОДОБНЫЕ АТОМЫ

Гипотеза о том, что вещества состоят из атомов, впервые была высказана

МОДЕЛИ АТОМА
Ранние модели:
1) Модель Томсона – “булочка с изюмом”
Томсон предложил

Опыт Резерфорда по рассеянию α-частиц

Эрнст Резерфорд

Альфа-частица образована 2-мя протонами и 2-мя нейтронами, заряжена положительно. Идентична ядру

Резерфорд направил поток α-частиц на золотую фольгу толщиной около 0,1 мкм.

Резерфорд сделал вывод: Причиной рассеяния α-частицы является ее взаимодействие с малой по

Планетарная модель атома Резерфорда

Атом представляет собой подобие планетной системы, в которой

Неустойчивость атома Резерфорда

Согласно классической электродинамике электрон при движении с центростремительным ускорением

Для объяснения стабильности атомов Нильсу Бору пришлось ввести особые предположения –

Теория водородоподобного атома по Бору

При построении теории Бор опирался на опыт

Спектр атома водорода образован сериями линий. Линии сгущаются к высокочастотной границе

Бальмер подобрал формулу для частот спектральных линий:

Для серии Бальмера m = 2,

Постулаты Бора

Атом может находится только в особых стационарных или квантовых состояниях,

Второй постулат Бора (правило частот)
При переходе атома из одного стационарного состояния

Квант света поглощается

Квант света излучается

Третий постулат (квантование орбит)
Момент импульса электрона в атоме принимает только дискретные

Бор вычислил радиусы орбит:

Радиус ближайшей к ядру орбиты называют
первым боровским радиусом.

заряд ядра,

Полная энергия электрона в атоме:

Энергия электрона на первой боровской орбите в

Энергия электрона в атоме отрицательна. При удалении от ядра она стремится

Частота излучения при переходе с n-го
на m-й уровень энергии:

R=3,3∙1015 Гц

Спектры излучения водорода

Спектры поглощения водорода