29 Причины давления.

Пусть свет падает на тв. тело 0. Используем волновой подход.

При падении э/м волны на свободные заряды действ. сила Лоренца. Э/м волна, падая на пов-ть твёрдого тела, вызывает движение эл. зарядов параллельно пов-ти (на движ. заряды действ. сила Лоренца, т.е. сила Лоренца давит на поверхность).

Давл. Света согл. Квантовым предст.

Рассмотрим давление света на твёрдое тело. Согл. квантовым представлениям свет подобен квантам, несущим с собой импульс. Давление представляет собой импульс, получаемый стенкой. Рассм. 2 случая: Случай 1. 

Фотон, попадая на пов-ть, отражается обратно.

Случай 2. Фотон попадает на зачерненную стенку ().  P_= P_=h/c. Стенка при этом получит импульс поглощённого фотона.

Рассм. более сложный случай: пусть на 1 м² за 1 сек попадает N фотонов. 01. Найдём импульс передаваемый всеми N фотонами: ;

;

Nh=E (здесь E - облучённость)

27 Фотоэлектрический эффект

Фотоэл. эффект заключается в действии э/м излучения на эл-ны, находящиеся в вещ-ве. Встречается 3 вида фотоэффекта:

1) Внешний ф-э заключается в испускании эл-нов в окруж. пр-во под действием э/м излучения. Внешн. ф/э может проявляться на всех вещ-вах, но наиболее сильно на металлах, имеющих в своём сост. своб. эл-ны.

2) Внутренний ф-э связан с переходом эл-нов вакуумов, полупроводников и диэл-ков под действием э/м излучения из связ. состояния в свободное (выхода наружу нет, эл-ны остаются внутри образца), при этом кол-во носителей тока увелич. Проводимость образца резко возр. и носит назв. фото-проводимости.

3) Вентильный ф-э или ф/э с запирающим слоем заключается в появлении фотоЭДС (ФЭДС) на границах контакта двух полупр. или полупр. и металла, приводящей к возникновению эл. тока без внешн. напряжения. Вентильный ф-э позволяет создавать солнечные батареи.

Ур-ние Эйнштейна: “Энергия фотона падающего э/м излучения на вещ-во расходуется на совершение работы выхода эл-ном и на сообщение вырванному эл-ну (фотоэл-ну) макс. кинетич. энергии” : hA+T_max (1)

Вырываемые из пов-ти эл-ны будут иметь разл. скорости. Эйнштейн изучал случаи когда V<<C - классическая теория. Согласно ей . (2) В дальнейшем обнаружили, что для ряда веществ при V~C электрон становится релятивистским. В этом случае ф-ла (2) неверна. Следует применять:

Обнаружили, что 1 эл-н может взаимодейств. с неск. фотонами. Это наз. нелинейный или многофотонный ф-э. Справедливо ур-е: NhA+T_max

28 Эффект Комптона.

В 1923 г. Комптон при изуч. рассеяния ренг. лучей на вещ-вах с лёгкими атомами (парафин, графит, бор) обнаружил что за рассеивающим в-вом наряду с излучением прежней длины волны обнаруж. R-излучение с длиной волны  (всегда).

 - угол рассеяния. не зависит от природы вещ-ва, от длины  R-лучей, опред. только углом . _csin²(); _c=2,43пм.

20 Тепловое излучение.

Все вещ-ва, независ. от их природы состоят из атомов. При любой темпер. выше 0K всё находится в хаотическом тепловом движении. Вследствие хаотич. тепл. движения все тела в окруж. пр-во испускают э/м излучение определённых диапазонов, именуемое теплов. излучением. Тепл. излучение в сильной степени зависит от температуры тела. Чем выше темп-ра, тем интенсивнее тепл. излуч. Тепл. излучение, посылаемое любым телом, характеризуется сплошным спектром, т.е. присутствует совокупность различных длин волн. Для более нагретых тел (до высоких температур) преобладают более короткие волны. Любое тело при T>0 K называют нагретым. Из всех видов разл. излучений тепловое излуч. - единственное имеет равновесный характер. Любое тело, находясь в окружении других тел как испускает излучение, так поглощает его. За короткое время в силу наличия 2-х процессов испускания и поглощения устанавливается тепловое равновесие.