Coдержание предыдущей лекции
Поляризация световых волн
Получение поляризованного света из неполяризованного света.
Введение в квантовую физику
Квантовая оптика
Тепловое излучение
Тепловое излучение и люминесценция. Закон Кирхгофа.
Равновесная плотность энергии излучения. Закон Стефан-Больцмана.
Закон смещения Вина.
Стоячие волны в трехмерном пространстве. Формула Планка.
1
Контрольный вопрос
Универсальная функция Кирхгофа f ( ,T )
равна лучеиспускательной |
абсолютно черного тела |
||
способности |
r T |
f ( ,T ) |
|
|
|
|
|
2
Содержание сегодняшней лекции
Квантовая оптика
Фотоны
Фотоэлектрический эффект Фотоны
3
Фотоны
4
Тормозное излучение
Разогретый катод C –
источник свободных электронов (термоэлектронная эмиссия).
Цилиндрический электрод E -
фокусирование пучка электрoнов.
Анод A (антикатод) – мишень для электронов.
Ускорение между катодом и анодом электронов и приобретение ими энергии eV.
Сильное торможение электронов в веществе антикатода. |
|
Выделение основной части энергии электронов в форме тепла. |
|
Превращение в энергию э-м излучения |
|
только 1-3% кинетической энергии электронов. |
|
Мощность излучения P ~ e2a2 (a – ускорение электронов). |
5 |
Тормозное излучение
Тормозное излучение (результат замедления электронов)
V = 50 кВ
V = 40 кВ
V = 30 кВ
Классический (волновой) подход:
тормозное излучение – присутствие всех возможных длин волн
(от нулевой до бесконечно большой).
Фундаментальное отклонение классической теории от результатов эксперимента:
Ограничение кривых распределения мощности при длинах волн λmin.
Эксперимент:
когда V , λmin, соответствующая максимальной мощности излучения, .
6
Тормозное излучение
Эксперимент min 12390 |
(λmin в Ǻ, V в вольтах) |
V |
Существование коротковолнового предела – следствие квантовой природы излучения:
требование eV
max eV / .
min |
2 c |
|
(2 c / e) |
|
max |
V |
|||
|
|
(соответствие эмпирическому уравнению).
Возможность измерить постоянную Планка исходя из λmin.
7
Внешний фотоэлектрический эффект
1887 - немецкий физик Генрих Герц:
Разряд электроскопа в результате облучения световом потоком.
8
Внешний фотоэлектрический эффект
1888-1889 – русский физик Александр Столетов – продолжение исследований Герца
9
Внешний фотоэлектрический эффект
1888-1889 - русский физик Александр Столетов:
1)УФ (наибольшая энергия) лучи - максимальный эффект;
2)рост силы тока насыщения при увеличении интенсивности облучения;
3)отрицательный знак заряженных частиц, создающих ток под действием света.
10