4.Давление света. Опыты, подтверждающие давление света. Корпускулярно-волновой дуализм излучения.

Давление света — давление, которое оказывает свет, падающий на поверхность тела.

Если рассматривать свет как поток фотонов, то, согласно принципам классической механики, частицы при ударе о тело должны передавать импульс, другими словами — оказывать давление. Такое давление иногда называют радиационным давлением. Для вычисления давления света можно воспользоваться следующей формулой:

p = W/c (1+p), где W - количество лучистой энергии, падающей нормально на 1 м² поверхности за 1 с; c— скорость света, p - коэффициент отражения.

Если свет падает под углом к нормали, то давление можно выразить формулой:

Квантовая теория света объясняет световое давление как результат передачи фотонами своего импульса атомам или молекулам вещества. Пусть на поверхность абсолютно черного тела площадью S перпендикулярно к ней ежесекундно падает N фотонона.

При падении света на зеркальную поверхность удар фотона считают абсолютно упругим, поэтому изменение импульса и давление в 2 раза больше, чем при падении на черную поверхность удар неупругий.

Это давление оказалось ~4.10-6 Па.

Корпускуля́рно-волново́й дуали́зм — принцип, согласно которому любой объект может проявлять как волновые, так и корпускулярные свойства.

Так, напр., электрон, нейтрон, фотон в одних условиях проявляются как частицы, движущиеся по классич. траекториям и обладающие определ. энергией и импульсом, а в других - обнаруживают свою волновую природу, характерную для явлений интерференции и дифракции частиц. В качестве первичного принципа К--в. д. лежит в основе квантовой механики и квантовой теории поля.

5. Свойства волн де Бройля и их статистическая интерпретация. Эффект Рамзауэра. Опыты, подтверждающие волновые свойства микрочастиц.

Волны де Бройля — волны, связанные с любой микрочастицей и отражающие их квантовую природу. Любая движущаяся частица например, электрон ведёт себя не только как локализованный в пространстве перемещающийся объект — корпускула, но и как волна, причём длина этой волны даётся формулой λ= hр, где h = 6.6.10-34 Дж.сек — постоянная Планка, а р — импульс частицы. Эта волна и получила название волны де Бройля.

Согласно статистической интерпретации волны де Бройля следует рассматривать как волны вероятности. Более определенно: интенсивность волны де Бройля в каком-либо месте пространства пропорциональна вероятности обнаружить частицу в этом месте.

Свойства волн де Бройля:

1) Фазовая скорость волны де Бройля вычисляется в результате дифференцирования этого уравнения по времени: E – p dx/dt = 0,. υ_ф = dx/dt = E/p = mc²/mυ = c c/υ, где υ-скорость частицы. Т.к. υ<c, то фазовая скорость волн де Бройля всегда больше скорости света в вакууме, т.е. υ_ф > c.

Это соотношение отражает особое специфическое свойство волн де Бройля.

2) Групповая скорость волн де Бройля равна скорости движения частиц: υ_r = ds/dt = υ.

3) Длинам боровских орбит соответствуют стоячие волны де Бройля, т.е. в длину боровской орбиты укладывается целое число стоячих волн де Бройля: 2πr_n = nλ.

РАМЗАУЭРА ЭФФЕКТ - аномальное (с позиций клас-сич. физики) взаимодействие электронов с нейтральными атомами нек-рых газов, заключающееся в резком уменьшении сечения упругого рассеяния электрона при небольших (  1 эВ) энергиях столкновения. Р. э. выражается в наличии глубокого минимума в сечении рассеяния, в неск. раз меньшего, чем сечение рассеяния при нулевой энергии электронов, так что электроны с энергией   эВ проходят сквозь газ, слабо рассеиваясь. Эффект установлен в 1921 К. Рам-зауэром (С. Ramsauer) при изучении рассеяния электронов в аргоне. Р. э. относится как к полному сечению рассеяния, так и к сечению переноса (диффузионному и др.).