PPt4Web Хостинг презентаций

Главная / Физика / Фотоны
X Код для использования на сайте:

Скопируйте этот код и вставьте его на свой сайт

X

Чтобы скачать данную презентацию, порекомендуйте, пожалуйста, её своим друзьям в любой соц. сети.

После чего скачивание начнётся автоматически!

Кнопки:

Презентация на тему: Фотоны


Скачать эту презентацию

Презентация на тему: Фотоны


Скачать эту презентацию



№ слайда 1 Фотоны Лекция 6
Описание слайда:

Фотоны Лекция 6

№ слайда 2 §§ Введение 02 1900, гипотеза Планка Излучение и поглощение света веществом прои
Описание слайда:

§§ Введение 02 1900, гипотеза Планка Излучение и поглощение света веществом происходит не непрерывно, а конечными порциями или квантами Для согласия с классической термодинамикой и электродинамикой: Проблему равновесного излучения с классических позиций решить не удается.

№ слайда 3 03 при распространении свет ведет себя подобно совокупности частиц (световых ква
Описание слайда:

03 при распространении свет ведет себя подобно совокупности частиц (световых квантов – фотонов) 1905, гипотеза Эйнштейна λ = 623 нм (He-Ne лазер) Пример. = 3,19·10–19 Дж ≈ 2 эВ Масса фотона в движении: Энергия фотона: = 3,55·10–36 кг

№ слайда 4 04 Импульс фотона = 1,06·10–27 кг·м/с При взаимодействии с веществом фотоны могу
Описание слайда:

04 Импульс фотона = 1,06·10–27 кг·м/с При взаимодействии с веществом фотоны могут рассеиваться, испускаться и поглощаться. Число фотонов не сохраняется, зато должны выполняться законы сохранения импульса и энергии.

№ слайда 5 §§ Внешний фотоэффект 05 Фотоэффект – испускание электронов веществом под действ
Описание слайда:

§§ Внешний фотоэффект 05 Фотоэффект – испускание электронов веществом под действием света. 1905, А.Эйнштейн Пусть поверхность металла освещается монохроматическим светом с частотой ν Электрон не может «поглотить» фотон из-за закона сохранения МИ (спина).

№ слайда 6 06 A1 – потеря энергии в объеме Aвых – работа выхода электрона (1,4–5 эВ) Закон
Описание слайда:

06 A1 – потеря энергии в объеме Aвых – работа выхода электрона (1,4–5 эВ) Закон сохранения энергии уравнение Эйнштейна для фотоэффекта

№ слайда 7 07 Существование красной границы: Металл λmax, нм Cs 686 K 560 Na 540 Li 521 Hg
Описание слайда:

07 Существование красной границы: Металл λmax, нм Cs 686 K 560 Na 540 Li 521 Hg 273,5 Fe 262 Ag 261 Au 265 п/п λmax, нм Ge 260 Si 258 УФ Работа выхода, эВ Cs 1,81 K,Na,Li 2,22–2,38 Hg…Au 4,55–4,75

№ слайда 8 08 Для прекращения эмиссии электронов необходимо приложить задерживающую разност
Описание слайда:

08 Для прекращения эмиссии электронов необходимо приложить задерживающую разность потенциалов Приложение ускоряющей разности потенциалов используется в фотоэлектронном умножителе Ускоренные электроны могут вызвать и свечение люминофора (приборы ночного видения, тепловизоры) KУ~106–108

№ слайда 9 Применение 09 1) Приёмники и усилители сигналов ЭМВ в электрические сигналы (R,
Описание слайда:

Применение 09 1) Приёмники и усилители сигналов ЭМВ в электрические сигналы (R, U, I) 2) Преобразователи ЭМВ ИК и УФ в излучение видимого диапазона

№ слайда 10 10 Наблюдение объекта через тепловизор позволяет выявить утечки, слабые места, и
Описание слайда:

10 Наблюдение объекта через тепловизор позволяет выявить утечки, слабые места, избежать аварии.

№ слайда 11 §§ Внутренний фотоэффект 11 В диэлектриках и полупроводниках электрон изменяет с
Описание слайда:

§§ Внутренний фотоэффект 11 В диэлектриках и полупроводниках электрон изменяет свою энергию не выходя на поверхность. У вещества изменяется проводимость (фоторезисторы). В неоднородных полупроводниках также наблюдается фотогальванический эффект – образование разности потенциалов под действием света.

№ слайда 12 Фотоэлементы (солнечные батареи) в настоящее время используют как источники элек
Описание слайда:

Фотоэлементы (солнечные батареи) в настоящее время используют как источники электроэнергии 1) основа – кремний (Si) 2) КПД от 10 до 20% 3) Фото-ЭДС: 1–2 В 4) Фототок: ~0,01 А с площади в 1 см2 (сотни ватт с 1 м2) 12

№ слайда 13 13 Фотоэффект применяют в науке (измерения) в технике: усилители и преобразовате
Описание слайда:

13 Фотоэффект применяют в науке (измерения) в технике: усилители и преобразователи организация электропитания связь контроль и управление

№ слайда 14 §§ Рентгеновская трубка Пусть электрон ускоряется разностью потенциалов U 14 , т
Описание слайда:

§§ Рентгеновская трубка Пусть электрон ускоряется разностью потенциалов U 14 , тогда его энергия при попадании в металл его энергия уменьшается до нуля , при этом возникает излучение с макс. частотой

№ слайда 15 §§ Эффект Комптона 15 1922–23 г., Артур Комптон исследовал рассеяние рентгеновск
Описание слайда:

§§ Эффект Комптона 15 1922–23 г., Артур Комптон исследовал рассеяние рентгеновского излучения на телах, состоящих из легких атомов (графит, парафин). Оказалось, что в рассеянном излучении содержится две линии: λ и λ+Δλ и не зависит от состава тела и длины волны λ Смещение

№ слайда 16 16 Рассмотрим эффект с квантовых позиций, как процесс упругого рассеяния фотона
Описание слайда:

16 Рассмотрим эффект с квантовых позиций, как процесс упругого рассеяния фотона частицей (например, электроном)

№ слайда 17 17 λ – длина волны до рассеяния λ1 – длина волны после рассеяния Закон сохр. имп
Описание слайда:

17 λ – длина волны до рассеяния λ1 – длина волны после рассеяния Закон сохр. импульса (т.косинусов) (1)

№ слайда 18 18 Закон сохранения энергии (2) Возведем в квадрат:
Описание слайда:

18 Закон сохранения энергии (2) Возведем в квадрат:

№ слайда 19 19 Вычтем: (1)–(2)
Описание слайда:

19 Вычтем: (1)–(2)

№ слайда 20 20 Если рассеяние происходит на электроне – комптоновская длина волны электрона
Описание слайда:

20 Если рассеяние происходит на электроне – комптоновская длина волны электрона Рассеяние происходит на случайный угол. Если электрон не оторвется от атома, то смещения по длине волны не будет. Иногда наблюдается и обратный эффект Комптона – уменьшение длины волны у рассеянного излучения.

№ слайда 21 §§ Гипотеза Де Бройля 21 В оптических явлениях наблюдается дуализм. 1924, Луи Де
Описание слайда:

§§ Гипотеза Де Бройля 21 В оптических явлениях наблюдается дуализм. 1924, Луи Де Бройль (Louis De Broglie) гипотеза о всеобщем характере корпускулярно-волнового дуализма Это универсальное свойство природы – всем микрообъектам присущи одновременно и корпускулярные и волновые свойства

№ слайда 22 Если двигается частица массой m со скоростью υ 22 Энергия фотона: Импульс фотона
Описание слайда:

Если двигается частица массой m со скоростью υ 22 Энергия фотона: Импульс фотона: , то с частицей можно ассоциировать волну с длиной – длина волны Де Бройля Пример: электрон, ускоренный разностью потенциалов в 12 кВ E = 12 кэВ = 1,92·10–15 Дж λ = 10–10 м

№ слайда 23 23 Дифракция микрочастиц (электронов, атомов и молекул) наблюдается аналогично д
Описание слайда:

23 Дифракция микрочастиц (электронов, атомов и молекул) наблюдается аналогично дифракции рентгеновского излучения Для того, чтобы интерпретировать явления интерференции и дифракции микрочастиц принимают, что Интенсивность сопоставляемой волны пропорциональна вероятности обнаружения частицы в этой точке

№ слайда 24 Соотношение неопределённостей 24 В классической механике у каждой частицы были с
Описание слайда:

Соотношение неопределённостей 24 В классической механике у каждой частицы были свои координаты и импульс в каждый момент времени. следует принцип неопределенности Из формулы де Бройля

№ слайда 25 25 Пусть импульс частицы p нам известен точно (Δp = 0) , тогда волна, ассоцииров
Описание слайда:

25 Пусть импульс частицы p нам известен точно (Δp = 0) , тогда волна, ассоциированная с частицей – строго монохроматическая Это бесконечная sin волна, занимающая все пространство (Δx = ∞) Пусть частица локализована в области пространства Δx = L. Тогда ей соответствует волновой пакет (набор волн, импульсов), т.е. Δp ≠ 0

№ слайда 26 26 Рассмотрим сумму двух волн Для многих гармоник
Описание слайда:

26 Рассмотрим сумму двух волн Для многих гармоник

№ слайда 27 27 Пусть и тогда или
Описание слайда:

27 Пусть и тогда или

№ слайда 28 28 Более строгое выражение называется соотношением неопределенностей Гейзенберга
Описание слайда:

28 Более строгое выражение называется соотношением неопределенностей Гейзенберга Это означает, что в квантовой механике нет (не применимо) понятие траектории частицы Можно говорить лишь о вероятности нахождения частицы в данной области пространства.

№ слайда 29 §§ Модель атома Резерфорда 29 1897, Томсон, открытие электрона Модель Томсона: а
Описание слайда:

§§ Модель атома Резерфорда 29 1897, Томсон, открытие электрона Модель Томсона: атом – однородно заряженный шар, внутри которого двигается электрон Опыты Резерфорда

№ слайда 30 30 Ядерная модель атома 1) Атом – система зарядов, в центре которой располагаетс
Описание слайда:

30 Ядерная модель атома 1) Атом – система зарядов, в центре которой располагается тяжелое положительно заряженное ядро Q = Z|e| dя ~ 10–14 – 10–15 м 2) вокруг ядра – Z электронов dA ~ 10–10 м (несколько Å) Трудности: 1) Система зарядов либо непрерывно излучает энергию, либо неустойчива 3) Тождественность атомов 2) Линейчатый спектр

№ слайда 31 §§ Теория Бора 31 Пусть электрон двигается по круговой орбите С электроном свяже
Описание слайда:

§§ Теория Бора 31 Пусть электрон двигается по круговой орбите С электроном свяжем волну Де Бройля:

№ слайда 32 32 Пусть на длине окружности укладывается целое число длин волн (условие max): т
Описание слайда:

32 Пусть на длине окружности укладывается целое число длин волн (условие max): т.е. момент импульса электрона на орбите принимает только дискретные значения (т.е. «квантуется»): n = 1,2,3...– главное квантовое число

№ слайда 33 33 Заряд ядра атома: Z – порядковый номер элемента e = –1,6·10–19 Кл – заряд эле
Описание слайда:

33 Заряд ядра атома: Z – порядковый номер элемента e = –1,6·10–19 Кл – заряд электрона Сила, действующая на электрон , k = 9·10–9 Н·м/Кл2 по II-му закону Ньютона

№ слайда 34 34 Получаем систему ее решение – скорость электрона – радиус орбиты
Описание слайда:

34 Получаем систему ее решение – скорость электрона – радиус орбиты

№ слайда 35 35 Каждому значению главного квантового числа n соответствует своя круговая орби
Описание слайда:

35 Каждому значению главного квантового числа n соответствует своя круговая орбита и скорость электрона υn на ней: 0,53 2,12 4,77 8,49 2,2 1,1 0,73 0,55 Энергия электрона (дискретный спектр): n = 1 n = 2 n = 3 n = 4 rn, Å υn, 106 м/с

№ слайда 36 36 При переходе атома (Z = 1) из состояния с главным квантовым числом n в состоя
Описание слайда:

36 При переходе атома (Z = 1) из состояния с главным квантовым числом n в состояние с m испускается или поглощается квант с энергией: 13,54 эВ = 2,2·10–18 Дж , R = 2,06·1016 рад/с

№ слайда 37 37 Уровни энергии в атоме водорода
Описание слайда:

37 Уровни энергии в атоме водорода

№ слайда 38 37 Теория Бора для атома водорода (а также He+, Li++, Be+++, …) позволила объясн
Описание слайда:

37 Теория Бора для атома водорода (а также He+, Li++, Be+++, …) позволила объяснить сложное строение спектра излучения с высокой точностью. Уточнение теории – учет поправок, связанных с движением электрона и ядра относительно общего центра масс. Недостатки: 1) она не квантовая и не классическая 2) нельзя построить теорию атома гелия

Скачать эту презентацию


Презентации по предмету
Презентации из категории
Лучшее на fresher.ru