Корпускулярно-волновая двойственность света[править | править вики-текст]

Такие явления, как интерференция и дифракция света, убедительно свидетельствуют о волновой природе света. В то же время закономерности равновесного теплового излучения, фотоэффекта и эффекта Комптона можно успешно истолковать с классической точки зрения только на основе представлений о свете, как о потоке дискретных фотонов. Однако волновой и корпускулярный способы описания света не противоречат, а взаимно дополняют друг друга, так как свет одновременно обладает и волновыми, и корпускулярными свойствами.

Волновые свойства света играют определяющую роль в закономерностях его интерференции, дифракции, поляризации, а корпускулярные — в процессах взаимодействия света с веществом. Чем больше длина волны света, тем меньше импульс и энергия фотона и тем труднее обнаружить корпускулярные свойства света. Например, внешний фотоэффект происходит только при энергиях фотонов, больших или равных работе выхода электрона из вещества. Чем меньше длина волны электромагнитного излучения, тем больше энергия и импульс фотонов и тем труднее обнаружить волновые свойства этого излучения. Например, рентгеновское излучение дифрагирует только на очень «тонкой» дифракционной решетке — кристаллической решетке твердого тела.

28. Закон сохранения и превращения энергии в механике

Назовем процессы, при которых не происходит превращения механического движения в другие формы движения материи, ч и с т о м е х а н и ч ее к и м и. Система, в которой происходят чисто механические процессы, называется консервативной. Эта система является идеализированной, так как в ней отсутствуют силы трения и другие вредные сопротивления, приводящие к рассеянию механической энергии, т. е. к ее превращению в другие формы энергии.

В консервативной системе может происходить только превращение кинетической энергии в потенциальную и обратно. Работа сил, действующих на тело в консервативной системе, не зависит от формы пути, а определяется только начальным и конечным положением тела. Напомним, что примером такого рода сил является сила тяжести. Из сказанного следует, что в консервативной системе работа силы на замкнутом пути равна нулю. Для такой системы справедлив закон сохранения энергии в следующей форме:

В Замкнутой консервативной системе сумма кинетической и потенциальной энергии всех тел, составляющих систему, есть величина постоянная.

Если обозначить эту сумму Е, то при отсутствии внешних воздействий на консервативную систему

Е=сonst. (8.1)

Например, при свободном падении тела сумма его кинетической и потенциальной энергий остается постоянной.

AT-M Ad 

Вспомним, что Единственной мерой передачи механической энергии от одного тела к другому является работа А.Поэтому, если механическая энергия консервативной системы в каком-либо состоянии равна Е1, А затем внешние силы совершают над этой системой работу А, то энергия системы увеличивается на А И в новом состоянии становится равной Е2. Следовательно, в этом случае

Е2- Е1 = A. (8.2)

Напомним еще, что в более широком смысле механическая работа А При любых явлениях природы служит единственной мерой передачи и превращения механического движения в другие формы движения материи и обратно.