To tylko jedna z 11 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Dualizm korpuskularno-falowy
Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne
Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne polega na wybijaniu elektronów z metalu pod wpływem
światła lub promieniowania ultrafioletowego. Na podstawie różnego rodzaju doświadczeń,
można wysunąć następujące wnioski:
liczba elektronów emitowanych z katody jest wprost proporcjonalna do natężenia padającego
na fotokatodę światła
dla każdego metalu istnieje pewna częstotliwość graniczna, poniżej której zjawisko nie
zachodzi
prędkość wybijanych przez światło elektronów nie zależy od natężenia padającego na
fotokatodę światła, zależy od częstotliwości tego światła
Zjawisko fotoelektryczne wyjaśnił Einstein w oparciu o teorię korpuskularną. Światło jest
strumieniem cząstek, tzw. fotonów, z których każdy posiada energię:
h - stała Plancka (
)
Elektron w metalu związany jest pewnymi siłami i aby go wybić trzeba wykonać pewną pracę
(pracę wyjścia):
- częstotliwość graniczna
Foton uderzając w elektron zużywa część swojej energii na pracę wyjścia, resztę przekazuje
elektronowi. Foton wtedy przestaje istnieć.
Jest to wzór Einsteina-Millikana.
FOTON
kwant światła
prędkość
masa spoczynkowa
1
energia
pęd
Twierdzenie L. de Broglie'a
Promieniowanie elektromagnetyczne ma naturę dwoistą. W pewnych zjawiskach, jak np.
odbicie, załamanie, a szczególnie ugięcie, interferencja czy polaryzacja, ma naturę falową, zaś
w zjawisku fotoelektrycznym zewnętrznym, czy też w zjawisku Comptona (dla promieni
Rentgena), ma naturę korpuskularną (cząsteczkową).
TWIERDZENIE L. DE BROGLIE'A
Światło jest strumieniem cząstek (fotonów), z którymi związana jest fala. Dualizm
korpuskularno-falowy nie jest zjawiskiem typowym dla światła (dla fotonów), ale
powszechnym wszystkich cząstek. Każdej poruszającej się cząstce towarzyszy fala (tzw.
fala materii lub fala de Broglie). Im cząstka jest cięższa tym fala jest krótsza i trudniejsza do
wykrycia.
Doświadczalne powtwierdzenie hipotezy postawionej przez Broglie'a nastąpiło w 1927 roku
(tj. w trzy lata po postawieniu tej hipotezy). Obliczenia wykazały, że elektronom o energii
około 200eV odpowiada fala o długości porównywalnej z długością promieni X, a
jednocześnie są to długości porównywalne z odległościami międzyatomowymi. Takie fale,
podobnie jak promienie X, ulegają dyfrakcji na naturalnych siatkach, jakimi są kryształy.
Gdy wiązkę elektronów przepuszczono przez cienką folię ze złota, a następnie skierowano na
ekran reagujący na padające nań elektrony, otrzymano obraz składający się z plamek jasnych
i ciemnych, czyli obraz dyfrakcyjny, podobny do obrazu otrzymywanego przy przejściu
światła przez maleńkie otworki lub przy przejściu promieni X przez kryształ.
Zasada nieokreśloności Heisenberga
Zasada nieoznaczoności (zasada nieokreśloności) mówi, że niepewność zawsze będzie
częścią każdego przewidywania dokonanego przez naukę. Postęp może ją tylko zmniejszać aż
do pewnej granicy. Nieoznaczoność nigdy nie będzie równa zeru. Dla niektórych problemów
nie da się dokładnie wyliczyć,
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)