Лекція №10
Квантова
фізика
План лекції
1.Вступ до квантової фізики. 2. Фотоефект
Зовнішній фотоефект і його закони. Внутрішній фотоефект. Застосування фотоефекту.
Квантова фізика
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Квантова механіка |
|
|
|
|
|
|
|
|
Квантова теорія поля |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Квантова статистика |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Теорія, яка встановлює |
|
|
|
|
|
|
|
|
Квантова теорія |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
спосіб опису та закони |
|
Розділ статистичної фізики, |
|
|
релятивістських систем, |
||||||||
руху мікрочастинок |
|
в якому досліджуються |
|
|
яка є теоретичною основою |
||||||||
(молекул, атомів, |
|
системи багатьох частинок, |
|
|
опису мікрочастинок, |
||||||||
атомних ядер, |
|
що підпорядковуються |
|
|
їх взаємодії і |
||||||||
елементарних частинок) |
|
законам квантової механіки. |
|
|
взаємоперетворень. |
||||||||
і їх систем; встановлює |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
зв’язок між величинами, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
що характеризує частинки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
і системи, з фізичними |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
величинами, які |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
безпосередньо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
вимірюються в експерименті. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•Планк – гіпотеза про дискретність енергії
•Ейнштейн – пояснення експерименту зовнішнього фотоефекту
•Бор – постулати для пояснення станів водневоподібних атомів і розшифрував їх спектри
•Бойль – гіпотеза про корпускулярно-хвильовий дуалізм матеріальних частинок
•Девісон – підтвердив істинність корпускулярно- хвильового дуалізму
•1925 – 1928 =- роки становлення квантової фізики
•Гейзенберг – розробив матричну теорію кінематики і динаміки мікрочастинок
•Шредінгер – дав основне рівняння квантової механіки
•Ландау, Блохінцей, Боголюбов та інші
фотоефект
|
|
|
|
|
|
зовнішній |
|
|
|
|
|
|
|
внутрішній |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Герц |
|
|
Столєтов |
||
|
|
|
|
|
|
вентельний
Різновиди фотоефекту
зовнішній фотоефект - явище вибивання електронів з поверхні тіла під дією електромагнітного випромінювання;
внутрішній фотоефект - явище збільшення електропровідності напівпровідника або діелектрика за рахунок електронів, вирваних з молекул або атомів під дією світла;
вентильний фотоефект - збудження ЕРС на межі метал-напівпровідник чи на межі різнорідних напівпровідників.
Зовнішній
фотоефект
Фотоелементи
вакуумні
(зовнішній фотоефект)
Закони
фотоефекту
•кількість електронів, вирваних світлом з поверхні металу за 1 с, є прямо пропорційні поглинутій енергії світлової хвилі;
•максимальна кінетична енергія фотоелектронів зростає лінійно з частотою світла і не залежить від його інтенсивності;
•для кожної речовини існує червона межа фотоефекту (поріг фотоефекту) - така найменша частота nmin (чи найбільша довжина світлової хвилі lmax), за якої ще можливий фотоефект.
Якщо |
чи |
, то фотоефект не існує; |
•фотоефект є безінерційним і виліт фотоелектронів починається з моменту освітлення катода.