«Кванттық физика және жарық кванттарын оқыту әдістемесі.» Орындаған: Қалдыбаева Назым
жүктеу/скачать 245,33 Kb.
|
назым (2) (копия) 2
- Бұл бет үшін навигация:
- Жарықтың кванттық теориясы
- Фотоэлектрлік эффект құбылысы.
- Эйнштейн формуласы
- Комптон эффекті
- Фотоэффект құбылысы
- Фотоэффект құбылысын теориялық тұрғыда түсіндірген
«Кванттық физика және жарық кванттарын оқыту әдістемесі.»Орындаған: Қалдыбаева НазымҚ. Жұбанов атындағы Ақтөбе өңірлік университеті Кванттық теорияның пайда болуыАлғаш рет бұл мәселеге қатысты классикалық физиканың дәрменсіздігін жете түсініп, әрі мойындап, үлкен ғылыми ерлікке барған адам – неміс ғалымы Макс Планк болды. Ол 1900 жылдың 17 желтоқсаныңда Берлиндегі неміс физикалық қоғамының съезінде жасаған баяндамасында шымқай қара дененің сәуле шығаруы туралы проблеманы шешкені жөнінде хабарлады. Бұл физиканың дамуындағы үлкен бетбұрыс болатын. Дәл осы күнді ғылым тарихындағы ерекше белгі – кванттық теорияның туған күні деп атаса да болғандай.Макс Карл Эрнст Людвиг Планк — неміс физик-теоретигі, кванттық теорияның негізін салушы. Берлин ғылым академиясының мүшесі (1894), 1912 — 38 ж. аралығындағы хатшысы. Жарықтың кванттық теориясыШымқай қара дененің сәуле шығаруы.Физикада шымқай қара дене деп өзіне түскен сәулені шағылдырмастан, түгелімен бойына сіңіретін денені айтады. XIX ғасырдың аяғына таман мұндай дененің сәуле шығаруының спектрлік тығыздығы дене температурасының әр түрлі мәндері үшін үлкен дәлдікпен, әрі өте ұқыптылықпен өлшенген болатын.Бұл суреттен көрініп тұрғандай, толқын ұзындығы арта бастаған кезде сәуле шығарудың φ(λ,T) спектрлік тығыздығы нөлден бастап артады да, толқын ұзындығының қындай да бір болған сәтінде өзінің максимум мәніне жетіп,толқын ұзындығы одан әрі қарай артқан кезде қайтадан кеми отырып,нөлге ұмтылады. Фотоэлектрлік эффект құбылысы.Фотоэлектрлік эффект деп бетіне әсірекүлгін сәуле түскен кезде сілтілік металдардан электрондардың ұшып шығу құбылысын айтады. Бұл құбылысты алғаш рет 1887 жылы Г. Герц байқаған болатын. Жүргізілген зерттеулер фотоэффект кезінде ұшып шығатын электрондардың жылдамдығы түскен жарықтың қарқындылына байланысты болмай, тек оның жиілігіне ғана тәуелді болатындығын көрсетті. Жарықтың қарқындылығы ұшып шыққан электрондардың санын ғана анықтайтын. Осылайша, бір қарағанда қарапайым болып көрінетін заңдылықтарды жарықтың классикалық толқындық теориясы негізінде түсіндіру мүмкін емес еді.Эйнштейн формуласыБұл қиыншылқтан шығудың жолын алғаш рет көрсеткен данышпан ғалым Альберт Эйнштейн болды. Ол 1995 жылы жарияланған фотоэлектрлік эффектіні зерттеуге арналған еңбегінде кванттық идеяны жаңа болжамдармен байытып, одан әрі дамытты.Ол Планк кванттары тек сәуле шығару мен жұтылу кезінде ғана байқалатын қасиет емес, жарық сәулелері дегеннің өзі энергиясы ℏω-ға, ал жылдамдығы c=300000 км/с – ке тең жарықтың кішкене бөлшектерінің – фотондардың ағыны деген болжам айтып, бұл идеяның негізінде сол кезге дейін түсінігін таппаған бірқатар құбылыстарды қалай түсіндіруге болатынын көрсетті. Бұлардың ішінде фотоэлектрлік эффект те бар еді. Бұл құбылысқа Эйнштейннің берген түсінігінің мәнісі мынада болатын. Энергиясы ℏω болатын фотондар металл бетіне түскен кезде ондағы электрондармен соқтығысады да, толығымен жұтылады. Альберт Эйнштейн физик-теоретик, заманауи физиканың екі негізгі тірегінің бірі болып есептелетін салыстырмалылық теориясының негізін қалаушы Бұл өрнек фотоэффект үшін жазылған Эйнштейн формуласы деп аталады. Оның негізінде жүргізілген есептеулер фотоэффектіге қатысты байқалатын барлық заңдылықтарды толық түсіндіруге мүмкіндік берді. Планктың кванттар туралы болжамы ескі көзқарастағы физиктер арасында әлі толық қолдау таппай тұрған кезінде Эйнштейннің бұл идеяны одан ары дамытып, басқада физикалық құбылыстарды түсіндіруге қолдануы жаңа физиканың қалыптасуындағы үлкен көрегендік болатын. Комптон эффектіБұл құбылысты алғаш рет 1922 жылы американ ғалымы Артур Комптон ашқан болатын. Ол өз тәжірибелерінде рентген сәулесі кейбір заттармен (графит,парафин, т.б) әсерлескен кезде, сол заттан шашыраған сәуленің құрамында толқын ұзындықтары түскен сәуленің толқын ұзындықтарымен салыстырғанда біршама үлкен болатын сәулелердің де бар екенін байқадыКомптон эффекті деп аталған бұл құбылысты одан әрі зерттеу барысында толқын ұзындығы ығысуының шамасы шағылдырушы заттың табиғатына да, түскен толқынның ұзындығына да тәуелді болмай, тек шашырау бұрышымен ғана анықталатыны байқалды. Фотоэффект құбылысыА.Г. Столетов – орыс физигі. Фотоэффектіні зерттеу оған әлемдік атақ әкелді. Столетов фотоэффектінің практикада қолданылу жолдарын көрсетті. Ол Мәскеу университетінің жанынан физика институтын ашу туралы бастама көтерді.Фотоэффект құбылысын теориялық тұрғыда түсіндіргенАльберт Эйнштейн (1879-1955) –XX ғасырдың ұлы физигі. Ол уақыт пен кеңістік туралы жаңа ғылым – арнайы салыстырмалылық теориясын жасады. Эйнштейн жарық бөлшектері – фотондар туралы ұғым енгізді, фотоэффект құбылысын түсіндірді, броундық қозғалыстың теориясын жасады.Эйнштейн эксперимент арқылы жарық жекелеген порциялармен жұтылатындығын дәлелдеп берді Әрбір порцияның энергиясы: Ол электрондардың шығару жұмысына және электрондарға кинетикалық энергия беруге жұмсалады. Фотоэффектінің қызыл шекарасы: Aш=hν Назарларыңызға рахмет! жүктеу/скачать 245,33 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|