Quantephysik Physik: d'Quantephysik Eegeschafte vum Liicht

Hutt Dir schons iwwer geduecht wat vill Liicht Phänomener soumat eigentlech? Zum Beispill, huelt der photoelectric Effekt, Hëtzt Wellen, dréche Fotoplacke fabrizéiert Prozesser an d'wëll - all d'Quantephysik Eegeschafte vum Liicht. Wann se net entdeckt haten, géif Wëssenschaftler Wierker net vun den Doudegen Punkt geplënnert hunn, an Tatsaach, wéi och wëssenschaftlech an technesch Fortschrëtter. Etude hir Rubrik vun Quantephysik Diskriminéierung, déi indissociabel mat der selwechter Agence vun der Physik verbonne ass.

Quantephysik Eegeschafte vum Liicht: eng Definitioun

Bis viru kuerzem, déi kloer an detailléiert Interpretatioun vun dëser opteschen Phänomen konnt net ginn. Si erfollegräich an der Wëssenschaft an Alldag, op dëser Basis ze bauen net nëmmen d'Formel mä de ganzen Problem an der Physik ausgenotzt. Wuel, eng final Determinatioun nëmmen aus modern Wëssenschaftler kritt een déi de Aktivitéite vu sengem Virgänger wat do. Also, der Quantephysik Schwéngung Eegeschafte vum Liicht an - eng Konsequenz vun de Fonctiounen vu sengem emitters, sinn wherewith Atomer aawer. Quantephysik (oder photon) ass gemaach wéinst der Tatsaach, datt eng Elektronen Kombinatiounen Energie Niveau ze niddreg, also der Electro-Magnéitfeld éischter generéieren.

Déi éischt optesch Observatiounen

XIX столетии. Der Virgab iwwer d'Präsenz vun der Quantephysik Eegeschafte vum Liicht an der XIX Joerhonnert. Wëssenschaftler hunn entdeckt a sicht gewëssenhaft Phänomener wéi akkurat, Amëschen a Polariséierung. Mat hir hëllefen, d'elektromagnéitesch Schwéngung Theorie war vun Liichtjoer ofgeleet. Et war während der Schwéngunge vum Kierper op der Beschleunegung vun der Zirkulatioun vun Elektronepueren baséiert. Als Resultat, vun Wellen vun Liichtjoer duerno Pilot, wossten hannert him. Déi éischt Auteur d'Hypothes iwwert dëst Thema huet och den engleschen D. Rayleigh gemaach. Hien ass als System vun Stralung gläichberechtegt a permanent Wellen preservéiert, an an engem Raum agespaart. Laut senge Conclusiounen, mat enger Ofsenkung verflaacht Wasserstoff Wellelängten kontinuéierlech méi soll, Desweideren, néideg violett an x-Strahlen ze hunn. An der Praxis, all huet dëst net bestätegt ginn, an et huet eng aner Géigephilosophie.

Planck d'Formule

XX века Макс Планк – физик немецкого происхождения – выдвинул интересную гипотезу. Um Ufank vun der XX Joerhonnert Maks zwée - eng däitsch-gebuer Physiker - huet eng interessant Hypothes no vir. No hirer, geschéien der Emissioun an Un- vun Liichtjoer kontinuéierlech net, wéi virdrun geduecht, an Portiounen - quanta, oder wéi si photons genannt. h , и он был равен 6,63·10 ^-34 Дж·с. Planck d'konstante agefouert - Proportionalitéit Faktor vun der Bréif h vertrueden, an et gouf gläich zu 6,63 × 10 ^-34 J · s. v – частота света. Fir d'Energie vun all photon ze berechnen, waren ee méi Wäert - V - d'Frequenz vun Liichtjoer. Planck d'konstant vun der Frequenz Raum ze ginn a wéi engem Resultat kritt der Energie vun engem eenzege photon. Zanter däitsche Wëssenschaftler präziist a korrekt an engem einfache Formule, der Quantephysik Eegeschafte vum Liicht geséchert, déi vun H. Hertz fonnt virdrun schonn haten, an et als photoelectric Effekt designéierte.

D'Entdeckung vun der photoelectric Effekt

Wéi mer gesot hunn, d'Wëssenschaftler Genrih Gerts war déi éischt déi Opmierksamkeet op d'Quantephysik Eegeschafte vum Liicht nezamechaemye virdrun ausgestreckt. D'photoelectric Effekt war an 1887 entdeckt wann e Wëssenschaftler sech e Zénk Risotto an enger Staang vun der electrometer Beliichtung. Am Fall wou de Risotto zu engem positive Vitesse kënnt, ass de electrometer net US. Wann en negativen Vitesse Emissiounen ass, fänkt dem Apparat ze Offlossquantitéit, soubal de Risotto violett Ray falen. Während dëser Hänn-iwwert Erfahrung war et bewisen, datt de Risotto zu Liichtjoer ausgesat ass negativ elektresch Käschten verspreet kënnen, déi spéider de passenden Numm krut - Elektronepueren.

Praktesch Erfahrung Stoletova

Praktesch Experimenter mat Elektronepueren gehaal russesch Fuerscher Alexander Stoletov. Fir seng Experimenter benotzt hien e Vakuum Glas ett an zwee gedränkt. One Elektroden war dat fir Muecht Transmissioun benotzt ginn, an déi zweet war Beliichtung, an et war zu den negativen Pole vun der Batterie matbruecht. Während dëser Operatioun, fänkt déi aktuell Stäerkt ze erhéijen, mä no enger Zäit gouf et e konstante an direkt proportional zu der Stralung vun Liichtjoer. Als Resultat, war et, datt de kinetescher Energie vun Elektronepueren op d'Kraaft vun Liichtjoer hänkt wéi och riskéiert de Volt net fonnt. Mä d'Erhéijung vun der Frequenz vun Liichtjoer bewierkt dëst Figur ze wuessen.

New Quantephysik Eegeschafte vum Liicht: de photoelectric Effekt a seng Gesetzer

Während der Entwécklung vun Hertz d'Theorie a Praxis Stoletov haten dräi fundamental Gesetzer entzu ginn, wat, wéi et war eraus, de photons Fonctionnement sinn:

Мощность светового излучения, которое падает на поверхность тела, прямо пропорциональна силе тока насыщения. 1. Power Liicht dass op der Uewerfläch vum Kierper Falen ass fir d'Stäerkt vun der Samschten aktuell direkt proportional.

Мощность светового излучения никак не влияет кинетическую энергию фотоэлектронов, а вот частота света является причиной линейного роста последней. 2. Power Liichtjoer Afloss net der kinetescher Energie vun der photoelectron, mä d'Frequenz vun Liichtjoer ass d'Ursaach vun der läscht linear Wuesstem.

Существует некая «красная граница фотоэффекта». 3. Et ass eng Zort "roude Bord vun der photoelectric Effekt." Ënnen Linn ass, datt wann der Frequenz ass manner wéi de Minimum Frequenz Luucht aus Liicht fir eng bestemmten Material, der photoelectric Effekt observéiert ass.

zwou Theorien Kollisioun Schwieregkeete

No Formule Max Planck ofgeleet, konfrontéiert Science mat engem Dilemma. Virdrun ofgeleet Schwéngung, an Quantephysik Eegeschafte vum Liicht, déi spéider e bësse oppe waren, konnt net am Kader vun der allgemeng akzeptéiert Gesetzer vun der Physik existéieren. Am Aklang mat der elektromagnéiteschen, déi al Theorie, all Elektronepueren vum Kierper, déi op d 'Liicht soll gläichzäiteg Frequenz an gezwongen Schwéngunge kommen. Dëst wier eng onendlech kinetescher Energie produzéiert, datt relativ onméiglech ass. Ausserdeem, fir der Heefung vun der néideg Betrag vun Rescht géif den Elektronen Energie bleiwen ass néideg fir zéngdausende vu Minutt kënnen, iwwerdeems d'photoelectric Effekt, an der Praxis, do net déi geringsten Verspéidung ass. Weider Duercherneen opgestan och aus der Tatsaach, datt d'Energie vun photoelectrons net op der Muecht vun Liichtjoer et hänkt. Ausserdeem, ass net de roude Bord vun der photoelectric Effekt, an war net proportional berechent an d'Frequenz vun den Elektronen kinetescher Energie vun Liichtjoer opgemaach gouf. Déi al Theorie erklären konnt net kloer gesi fir d'Aen vun kierperlech Phänomener, an den neie huet nach net geschafft voll eraus.

Rationalism Alberta Eynshteyna

Nëmmen an 1905, huet déi grouss Physiker Albert Einstein am Praxis an Theorie bezéie, wat ass et - déi richteg Natur vu Liicht. An Quantephysik Schwéngung Eegeschaften, oppen vun zwee Géigendeel all aner hypotheses am gläiche Deeler Onfruchtbarkeet zu photons. Fir komplett d'Bild nëmmen de Prinzip vun discreteness gefeelt, dh déi genau Plaz vun photons am Weltraum. All photon - e ëm déi als Ganzt absorbéiert oder Emissiounen kann. Elektronen "swallowing" Erläsche photon vergréissert seng Vitesse op de Wäert vun der Energieproduktioun duerch den Deelchen absorbéiert. Weider, Kombinatiounen am photocathode Elektronen zu senger Uewerfläch, während eng "duebel Portioun" vun Energie ënnerhalen, déi Wasserstoff an kinetescher Energie ëmgewandelt gëtt. An dësem einfach Art a photoelectric Effekt ass an deem keng verspéiten Reaktioun duerchgefouert. Op der Arrivée vun der Elektronen produzéiert engem Quantephysik selwer, deen op der Uewerfläch vum Kierper Falen, Stralungsleeschtung mat nach méi Energie. Der Groussregioun der Zuel vun photons produzéiert - déi méi staark Stralung, respektiv, an d'Fluktuatioune vun der Luucht Deel selwer.

Déi einfach Apparater, déi op de Prinzip vun der photoelectric Effekt baséiert ginn

Nom Entdeckungen vun däitsche Wëssenschaftler am Ufank vun der zwanzegsten Joerhonnert huet, kritt der Applikatioun an der Quantephysik Eegeschafte vum Liicht fir d'Fabrikatioun vun verschidden Apparater. Erfindungen, deem Operatioun ass de photoelectric Effekt, Solarzellen genannt, déi einfach Vertrieder vun deenen - de Staubsauger. Ënnert seng Nodeeler schwaach aktuell Leit, héich Empfindlechkeet zu laangwelleg Stralung genannt ginn, ass déi, firwat dat net an AC Kreesleef benotzt ginn. De Staubsauger Apparat dagsiwwer am photometry benotzt gëtt, moossen se d'Stäerkt vun Hellegkeet an Liichtjoer Qualitéit. Hien spillt och eng wichteg Roll am fototelefonah a während Audio playback.

Zilsetzung Zellen mat conduction Funktiounen

Et war e ganz verschidden Aart vun Apparater, déi op der Quantephysik Eegeschafte vum Liicht baséiert sinn. Hiren Zweck - den Numm Dicht ofzesécheren. Dëse Phänomen ass heiansdo d'intern photoelectric Effekt genannt, an et ass d'Basis vun Operatioun photoconductors. Dës semiconductors sinn spillt eng ganz wichteg Roll an eisem deegleche Liewen. Fir déi éischte Kéier huet si de knallegen Autoen ze benotzen. Da gëtt se d'elektronesch Apparater an Batterie Operatioun. An der Mëtt vun der zwanzegsten Joerhonnert ugefaang wéi Solarzellen fir Gebai spaceships ze gëllen. Bis elo, wéinst der intern photoelectric Effekt Bedreiwen der turnstiles am Subway, portable d'Aarbecht an Solarpanneauen.

dréche Fotoplacke fabrizéiert Reaktioune

Liicht, d'Natur vun deenen nëmmen deelweis sinn Wëssenschaft an der zwanzegsten Joerhonnert war, an Tatsaach, schellt et der chemescher a biologesche Prozesser. Ënner dem Afloss vun Flux fänkt Quantephysik molekulare dissociation Prozess an hir Fusioun mat den Atomer. An der Wëssenschaft, ass dëst als photochemistry bekannt, an an der Natur vun engem vun hire Manifestatiounen vun ass photosynthesis. Et ass wéinst Liichtjoer Wellen Prozesser vun Emissiounsniwwelen vu bestëmmte Substanzen vun Zellen nees extracellular Plaz produzéiert, woubäi d'Planz gréng gëtt.

Afloss op d'Quantephysik Eegeschafte vum Liicht a mënschlech Visioun. War elo op der Netzhaut, kontrolléiert an engem photon de Prozess vun decomposition vun Protein Molekülle. Dës Informatioun ass vun Zelle am Gehir transportéiert, an der Behandlung, kann mer all gesinn d'Luucht. Ruddere loossen Protein Protein ass restauréiert an Visioun ass fir déi nei Konditiounen hei.

Resultater

Mir hunn am Laf vun dësem Artikel eraus, déi haaptsächlech d'Quantephysik Eegeschafte vun Liichtjoer ass si zu engem Phänomen der photoelectric Effekt genannt gewisen. All photon huet seng Vitesse a Mass, a wou mat enger Elektronen Falen an et eriwwer. Quantephysik an Elektronen ginn eent, an hir kombinéiert Energie ass an kinetescher Energie ëmgerechent, déi, streng, néideg fir d'Ëmsetzung vun der photoelectric Effekt schwätzen. D'Schwéngung Schwéngunge also produzéiert kann de photon Energie méi, mä nëmmen zu engem gewësse Mooss.

Photoelectric Effekt haut ass eng wichteg Komponent vun meeschten Zorte vun Equipement. Op seng Basis Gebai Plaz Schëffer a Satelliten, entwéckelen Solarzellen als Quell vun Weibëschof Energie benotzt ginn. Zousätzlech, hunn d'Liicht Wellen e groussen Impakt op d'chemesch a biologesch Prozesser op der Äerd. Käschte vun gewéinlech Sonneliicht d'Planze gréng sinn, ass d'Atmosphär an d'Äerd voll Palett vun blo gemoolt, a mir gesinn d'Welt wéi se ass.