2. Дифракція

Дифра́кція- явище, що виникає при поширенні хвиль (наприклад, світлових і звукових хвиль). Суть цього явища полягає в тому, що хвиля здатна обгинати перешкоди. Це зумовлює те, що хвильовий рух спостерігається в області за перешкодою, куди хвиля не може потрапити прямо. Дифракція добре проявляється тоді, коли розмір перешкоди на шляху хвилі порівняний з її довжиною або менший.

Якщо довжина хвилі більша чим довжина перешкоди, то хвиля проходить її незмінюючи свої параметри.

Якщо довжина хвилі менша чим довжина перешкоди то хвиля огинає перешкоду і за перешкодою створюрється простір в якому неможливо прийняти електромагнітну хвилю.

Явище дифракції світла наглядно підтверджує теорію корпускулярно-хвильвої природи світла.

3. Дисперсія.

Дисперсія світла – це процес розкладання світла білого кольору на спектри при проходженні через скляну призму.

Дисперсія світла — залежність показника заломлення (або діелектричної проникності) середовища від частоти хвилі світла.

Із закона заломлення видно, чим більша довжина хвилі тим більше кут заломлення. Так як кожен колір має свою довжину хвилі, то при проходженні через призму він заломлюється під своїм кутом, що і приводить до створення спектру.

Лекція Квантова природа світла. 4 год.

План: 1. Квантова оптика

2. Фотоефект

3. Енергія фотона

4. Рівняння Планка

5. Рівняння Ейнштейна для фотоефекту

6. Фотосинтез

1. Квантова оптика

Квантова оптика розглядає оптичні явища, в яких вивчається квантова природа світла. Основні ідеї квантової теорії були розроблені в період з 1900 до 1930 рр. Згідно з гіпотезою М. Планка, енергія випромінюється не безперервно, а дискретно, тобто певними порціями квантами (фотонами).

Квантова природа світла визначає, що світло – це потік фотонів (квантів) кожен фотон має масу, імпульс і дискретну енергію тільки при швидкості світла.

2. Фотоефект

Відкриття явища фотоефекту мало велике значення для більшого розуміння природи світла. Але цінність науки полягає не тільки в тому, що вона з'ясовує складну і багатогранну будову навколишнього середовища, а і в тому, що наука дає нам в руки засоби, за допомогою яких можна удосконалити виробництво, поліпшувати умови матеріального і культурного життя.

Фотоефе́кт — явище «вибивання» світлом електронів із металів.

Розрізняють:

1) Зовнішній фотоефект – виривання електронів з речовини під дією світла.

2) Внутрішній фотоефект – перерозподіл електронів за енергетичними рівнями під дією світла(електромагнетного випромінювання).

3. Енергія фотона рівняння Планка

Енергія фотона по Планку дорівнює: ,

де – постійна Планка,

–частота світла, с =3·10⁸ м/сек. – швидкість світла.

4. Рівняння Ейнштейна. Маса, імпульс фотона.

Фото́н— квант електромагнітного поля, елементарна частинка, що є носієм електромагнітної взаємодії.

Енергія фотона по Енштейну

;

Маса фотона:

Імпульс фотона визначають за формулою

імпульс фотона

Закон збереження енергії для процесу взаємодії фотона з електроном під час фотоефекту описується рівнянням Ейнштейна:

,

де – робота виходу електрона з речовини,

–кінетична енергія електрона

Мінімальна енергія фотона, яка достатня для одержання фотоефект, дорівнює: