
- •Электростатика. Точечные заряды.
- •Закон Кулона.
- •Напряженность электростатического поля.
- •Принцип суперпозиции электростатических полей.
- •Поле диполя.
- •Теорема Гаусса.
- •Поле равномерно заряженной бесконечной плоскости.
- •Поле двух равномерно заряженных бесконечных плоскостей.
- •Поле равномерно заряженной сферической поверхности.
- •Поле объемного шара.
- •Потенциал электростатического поля.
- •Связь между напряженностью и потенциалом э.С.П.
- •Проводники, полупроводники, диэлектрики.
- •Электрический ток.
- •Ток проводимости. Конвекционный ток.
- •31) Работа магнитного поля по перемещению контура с током.
- •32) Уравнение Максвелла.
- •33)Сверхпроводимость. Эффект Мейснера.
- •34)Свет. Скорость света. Измерение скорости света(опыт Майкельсона)
- •35) Световая волна как частный случай электромагнитной волны. Продольная или поперечная э.М.В?
- •Длина волны — расстояние, на которое распространяется волна за время, равное периоду колебаний частиц среды
- •42. Прохождение света через плоско параллельные пластины (п.П.)
- •43. Дифракция на дифракционной решётке . Формула Вульфа – Брэгга.
- •44. Физический смысл абсолютного и относительного показателя преломления.
- •45. Метод зон Френеля
- •46. Дифракция фраунгофера на дифракционной
- •48. Дифракция фраунгофера на одной щели
- •61. Вентильный фотоэффект. Красная граница фотоэффекта
- •62. Длина волны де Бройля
- •63. Эффект Комптона
- •64. Строение атома. Модель атома Резерфорда
- •65. Постулаты Бора
- •66. Соотношение неопределённости Гейзенберга. Их физический смысл.
- •67. Принцип запрета Паули .
- •68.Строение ядра. Размер ядра. Свойство ядерных сил.
- •69.Элементарные частицы. Классификация элементарных частиц. Их физический смысл.
- •70. Дефект масс. Энергия связи.
61. Вентильный фотоэффект. Красная граница фотоэффекта
Вентильный фотоэффект является разновидностью внутреннего фотоэффекта, – это возникновение ЭДС (фото ЭДС) при освещении контакта двух разных полупроводников или полупроводника и металла (при отсутствии внешнего электрического поля). Вентильный фотоэффект открывает пути для прямого преобразования солнечной энергии в электрическую.
«Красная» граница фотоэффекта — минимальная частота или максимальная длина волны света, при которой еще возможен внешний фотоэффект, то есть начальная кинетическая энергия фотоэлектронов больше нуля. Частота зависит только от работы выхода электрона:
где Aout— работа выхода для конкретного фотокатода, h — постоянная Планка, а с — скорость света . Работа выхода зависит от материала фотокатода и состояния его поверхности. Испускание фотоэлектронов начинается сразу же, как только на фотокатод падает свет с частотой или с длиной волны .
62. Длина волны де Бройля
Волны де Бройля — волны, связанные с любыми микрочастицами и отражающие их волновую природу.
Физический смысл:
Для частиц не очень высокой энергии, движущихся со скоростью (скорости света), импульс равен (где — масса частицы), и . Следовательно, длина волны де Бройля тем меньше, чем больше масса частицы и её скорость. Например, частице с массой в 1 кг, движущейся со скоростью 1 м/с, соответствует волна де Бройля с м, что лежит далеко за пределами доступной наблюдению области. Поэтому волновые свойства несущественны в механике макроскопических тел. Для электронов же с энергиями от 1 эВ до 10 000 эВ длина волны де Бройля лежит в пределах от ~ 1 нм до 10−2 нм, то есть в интервале длин волн рентгеновского излучения. Поэтому волновые свойства электронов должны проявляться, например, при их рассеянии на тех же кристаллах, на которых наблюдается дифракция рентгеновских лучей.
Первое подтверждение гипотезы де Бройля было получено в 1927 году в опытах американских физиков К. Дэвиссона и Л. Джермера. Пучок электронов ускорялся в электрическом поле с разностью потенциалов 100—150 В (энергия таких электронов 100—150 эВ, что соответствует нм) и падал на кристалл никеля, играющий роль пространственной дифракционной решётки. Было установлено, что электроны дифрагируют на кристалле, причём именно так, как должно быть для волн, длина которых определяется соотношением де Бройля.
Подтвержденная на опыте идея де Бройля о двойственной природе микрочастиц — корпускулярно-волновом дуализме — принципиально изменила представления об облике микромира. Поскольку всем микрообъектам (за ними сохраняется термин «частица») присущи и корпускулярные, и волновые свойства, то, очевидно, любую из этих «частиц» нельзя считать ни частицей, ни волной в классическом понимании. Возникла потребность в такой теории, в которой волновые и корпускулярные свойства материи выступали бы не как исключающие, а как взаимно дополняющие друг друга. В основу такой теории — волновой, или квантовой механики — и легла концепция де Бройля. Это отражается даже в названии «волновая функция» для величины, описывающей в этой теории состояние системы. Квадрат модуля волновой функции определяет вероятность состояния системы, и поэтому о волнах де Бройля часто говорят как о волнах вероятности (точнее, амплитуд вероятности). Для свободной частицы с точно заданным импульсом (и энергией ), движущейся вдоль оси , волновая функция имеет вид:
где t — время, ħ=h/2π— постоянная Планка
В
этом случае
, то есть вероятность обнаружить частицу
в любой точке одинакова.