38. Закони фотоефекту……..

Фотоефе́кт — явище «вибивання» світлом електронів із металів.

1. Кількість фотоелектронів прямо пропорційна інтенсивності світла.

2. Максимальна кінетична енергія фотоелектронів не залежить від інтенсивності світла, кінетична енергія фотоелектронів прямо пропорційна частоті світла.

3. Для кожної речовини існують порогові значення частоти та довжини хвилі світла, які відповідають межі існування фотоефекту; світло з меншою частотою та більшою довжиною хвилі фотоефекту не викликає.

Оскільки це порогове значення завжди ближче до червоного світла, то йому дали назву червона межа фотоефекту.

Зрозуміло, що червона межа фотоефекту існує завдяки притягуванню електронів до ядер. Разом з тим, останній закон не можна пояснити на основі уявлення про світло як неперервні плавні коливання у вакуумі-ефірі: такі хвилі мали довго розгойдувати електрони до того моменту, коли швидкість останніх стала б достатньою для відриву від металу.

Повне пояснення фотоефекту належить Альберту Ейнштейну, який використав ідею німецького фізика М.Планка про те, що світло випромінюється і поширюється окремими порціями — квантами (або інша назва фотони). Для обчислення енергії кванта світла Макс Планк запропонував просту формулу ε= hν.

У 1900 р. німецький фізик Макс Планк висловив ідею щодо квантованої (дискретної, цілком певними порціями, або квантами) зміни енергії елементарного випромінювача світла. На думку Планка, квантованість притаманна випромінюючій речовині, а не світлу. Але в 1905 р. Альберт Ейнштейн при поясненні законів фотоефекту дійшов висновку, що квантові властивості має світло, а не речовина. Світло можна розглядати як сукупність світлових частинок(квантів світла), енергія кожної з яких, за формулою Планка, прямо пропорційна частоті коливань у світловій хвилі:  ∼ν,  = = h. Коефіцієнт пропорційності   називається сталою Планка. Пізніше квант світла (як і квант будь-якого електромагнітного випромінювання) почали називати фотоном. Теоретичне пояснення явища дав Альберт Ейнштейн, за що отримав Нобелівську премію. Ейнштейн використав гіпотезу Макса Планка про те, що світло випромінюється порціями (квантами) із енергією, пропорційною частоті.

Припустивши, що світло і поглинається такими ж порціями, він зміг пояснити залежність швидкості вибитих електронів від довжини хвилі опромінення.

,

Стала Планка — елементарний квант дії, фундаментальна фізична величина, яка відображає квантову природу Всесвіту. Загальний момент кількості рухуфізичної системи може змінюватись лише кратно величині сталої Планка. Як наслідок у квантовій механіці фізичні величини виражаються через сталу Планка.

Стала Планка позначається латинською літерою h. Вона має розмірність енергії, помноженої на час.

Частіше використовується зведена стала Планка

.  6.58211928(15)×10⁻¹⁶ еВ·с

39. Планетарна модель атома……….

Планетарна модель атома або модель Резерфорда — історична модель будови атома, яку запропонував Ернест Резерфорд внаслідок експерименту зрозсіянння альфа-частинок. За цією моделлю атом складається із невеликого додатньо зарядженого ядра, в якому зосереджена майже вся маса атома, навколо якого рухаються електрони, подібно до того, як планети рухаються навколо Сонця. Планетарна модель атома відповідає сучасним уявленням про будову атома з врахуванням того, що рух електронів має квантовий характер і не описується законами класичної механіки.

Історично планетарна модель Резерфорда прийшла на заміну «моделі сливового пудинга» Джозефа Джона Томсона, яка постулювала, що від'ємно заряджені електрони поміщені усередину додатньо зарядженого атома.

Недоліком планетарної моделі була її несумісність із законами класичної фізики. Якщо електрони рухаються навколо ядра як планети навколо Сонця, то їхній рух прискорений, і, отже, за законами класичної електродинаміки вони повинні були б випромінювати електромагнітні хвилі, втрачати енергію й падати на ядро. Наступним кроком у розвитку планетарної моделі стала модель Бора, що постулювала інші, відмінні від класичних, закони руху електронів. Постулати Бора — сформульовані датським фізиком Нільсом Бором основні положення будови атома, що враховують квантованийхарактер енергії, випромінюваної електронами. 1. Атомна система може перебувати тільки в особливих стаціонарних, або квантових станах, кожному з яких відповідає певна енергія  . У стаціонарному стані атом енергію не випромінює.

2. У стаціонарному стані атома електрон повинен мати дискретні (квантовані) значення моменту імпульсу. Радіуси   орбіт електронів задовольняють умову:

,

3. Перехід атома з одного стаціонарного стану в інший супроводжується випромінюванням чи поглинанням фотонів, енергію яких   визначають за формулою:

,

Поглинаючи світло, атом переходить із стаціонарного стану з меншою енергією в стаціонарний стан з більшою енергією. Усі стаціонарні стани, крім одного, є умовно стаціонарними. Нескінченно довго кожен атом може знаходитись лише в стаціонарному стані з мінімальним запасом енергії. Цей стан атома називається основним, всі інші - збудженими.

А́том во́дню — найпростіший із атомів хімічних елементів.

Він складається з позитивно зарядженого ядра, яке для основного ізотопа є просто протоном, і одного електрона.

Квантовомеханічна задача про дозволені енергетичні стани атома водню розв'язується точно.

Електрон, володіючи елементарним електричним зарядом, як і протон створює навколо себе електричне поле, але на відміну від електричного поля протона з негативним знаком. Нейтральний атом водню, потрапляючи в електричне поле електрона піддається деформаційної поляризації. Центр електронної оболонки атома водню зміщується щодо ядра на деяку відстань L в протилежну сторону до наближається електрону. Наближення електрон ніби витісняє з атома водню знаходиться в ньому електрон, готуючи місце для другого електрона. Зближення атома водню і електрона можливе до тих пір, поки центри областей густин ймовірності знаходження обох електронів не стануть рівновіддаленими від ядра об'єднаної системи - негативно зарядженого іона водню.