Квант. Гипотеза Планка. Ф-ла Планка.

Окончательно верную теорию теплового излучения разработал Планк, предложив квантовую гипотезу. Согласно Планку, атомы представляли гарм. осциляторы, но в отличие от Релея-Джинса, дискретной энергии. Величина дискретной порции энергии наз. квантом и равна h.

энергия осцилятора может иметь только ряд разрешённых дискретных значений.

т=0,1,2...

(3) ... - средн. знач. энерг.

... (4)

(5) ... - формула Планка.

Из (5) след. закон Стефана-Больцмана и закон смещения Вина.

Закон смещения Вина:

- экстремум.

; .

Квантовая гипотеза Планка полностью объяснила все экспериментальные значения. С применением формулы Планка можно вывести законы Стефана-Больцмана и смещения Вина.

5.

Тормозное излучение

Тормозное излучение характеризует R-лучи, возникающие при торможнеии эл-на на антикатоде. При этом энергия и длины волн таких R-лучей могут иметь непрерывный ряд значений, т.е. энергетический спектр - непрерывный.

- з-н сохранения энергии.

Q не квантуется, поэтому и h может иметь различные значения. Среди множ-ва ударов эл-нов возможен случай, когда Q=0, тогда вся энергия эл-на перейдёт полностью в энергию кванта.

Из з-на сохр. энергии видно, что квантов с энергией, большей чем h_max быть не может.

... (1)

(1) определяет коротковолновую границу сплошного спектра. Рентг. спектры фиксируют и исследуют с помощью рентгеновских плёнок. Изобразим на рентгеновской плёнке и на графике зависимость интенсивности тормозного излучения от .

6.

Вольт-амперная характеристика (вах) внешнего фотоэффекта

К-катод, А-анод.

Перемещая движок реостата (R) можно изменять напряжение между катодом и анодом, измеряемое вольтметром. Силу тока через трубку измеряют миллиамперметром. Через окно на катод посылают монохроматич. излучение. Катод изготовлен из исследуемого материала.

I = f (U) ВАХ (E_e=const, =const !)

Рассм. область U>0. Эта обл. снимается когда на аноде “+”, на катоде “-”. При этом если нет эл. напряжения (U=0) прибор фиксирует ток I₀. I₀ объясняется наличием быстрых вырванных фотоэлектронов, долетевших до анода. При включ. напряжения сила тока увелич., что объясняется увеличением кол-ва эл-нов, попавших на анод под действием эл. поля. В обл. U>0 наблюдается насыщение тока. I_н соответствует случаю, когда все вырванные эл-ны попадают на анод.

Рассм. обл. при U<0. Она соответствует изменению знаков на электродах: анод “-”, катод “+”. При увелич. напряжения всё большее число эл-нов возвращается к катоду эл. полем. При напряжении U_з (задерживающее напр.) ни один из эл-нов на анод не попадает (фотоэффект при этом не прекращается!).

Найдём величину U₃. Самый быстрый электрон не должен попасть на анод: .

1) Внешний ф-э заключается в испускании эл-нов в окруж. пр-во под действием э/м излучения. Внешн. ф/э может проявляться на всех вещ-вах, но наиболее сильно на металлах, имеющих в своём сост. своб. эл-ны.

7.

Эффект Комптона.

В 1923 г. Комптон при изуч. рассеяния ренг. лучей на вещ-вах с лёгкими атомами (парафин, графит, бор) обнаружил что за рассеивающим в-вом наряду с излучением прежней длины волны обнаруж. R-излучение с длиной волны  (всегда).

 - угол рассеяния. не зависит от природы вещ-ва, от длины  R-лучей, опред. только углом . _csin²(); _c=2,43пм.