Испускание и поглощение света атомами. Спектральный анализ.

Совокупность частот электромагнитных волн, которые присутствуют в излучении любого тела, называется спектральным анализом.

Спектры бывают сплошные, линейчатые и полосатые.

Сплошные спектры дают все вещества, находящиеся в твердом или жидком состоянии. Он содержит волны всех частот видимого света и поэтому выглядит как цветная полоса с плавным переходом от одного цвета к другому.

Линейчатые спектры дают все вещества в газообразном состоянии. Изолированные атомы всех веществ излучают свойственные только им волны определенных частот. Линейчатые спектры выглядят как цветные линии, разделенные промежутками.

Полосатые спектры создаются молекулами не связанными или слабо связанными друг с другом. Выглядят полосатые спектры как линейчатые, только вместо отдельных линий наблюдаются отдельные серии линий, видимые как отдельные полосы, разделенные темными промежутками.

Так как каждому веществу соответствует свойственный только ему спектр, то существует способ определения вещества по его спектру. Этот метод называется спектральным анализом. Спектральный анализ применяется для определения химического состава ископаемых руд при добыче полезных ископаемых, для определения химического состава атмосфер планет. Анализ спектров позволяет определить температуру звезд, скорость их движения, химический состав.

ЗАДАЧА: Определите энергию фотона, соответствующего длине волны 4 • 10 ^{– 7} м.

λ = 4 • 10^-7 м

έ - ?

Билет № 24

Фотоэффект и его законы. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Применение фотоэффекта.

В 1900 году Макс Планк высказал гипотезу: свет излучается и поглощается отдельными порциями – квантами или фотонами. Энергия каждого фотона определяется формулой E = hv, где h – постоянная Планка (6,63 • 10 ^{– 34} Дж • с), v – частота света. Эта гипотеза позволила объяснить многие явления, в том числе и фотоэффект.

Фотоэффект – это явление испускания электронов под действием света.

В результате исследований были установлены следующие закономерности:

• Количество электронов, вырываемых светом с поверхности металла за 1 с, прямо пропорционально поглощаемой за это время энергии световой волны;

• Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности;

• Процесс начинается сразу в момент начала освещения;

• Наличие для каждого металла минимальной частоты – красной границы фотоэффекта.

Теорию фотоэффекта создал Эйнштейн. Фотоэффект имеет следующее объяснение: поглощая квант света, электрон приобретает энергию hv. При вылете из металла энергия электрона уменьшается на определенную величину, которая называется работой выхода. Следовательно, максимальная кинетическая энергия электронов после вылета равна: . Это уравнение называется уравнением Эйнштейна.

Приборы, в основе которых лежит явление фотоэффекта, называются фотоэлементами. Они применяются в для измерения силы света, яркости, освещенности, в кино для воспроизведения звука.

ЗАДАЧА: С какой скоростью должна лететь хоккейная шайба массой 160 г, чтобы ее импульс был равен импульсу пули массой 8 г, летящей со скоростью 600 м/с?

m₁ = 160 г

m₂ = 8 г

= 600 м/с

Билет № 25