Заняття № 58 ____2011р

2. Квант світлової енергії називають фотоном.

3. Ейнштейн об’єднав масу і енергію, тобто кожному тілу масою відповідає енергія Е яка визначається виразом і відповідно будь якій енергії відповідатиме певна маса

4. Масу кванта (фотона) визначають: або

5. Дослід показав, що, поки фотон існує, він рухається з швидкістю с (у вакуумі) і ні за яких умов не може сповільнити свій рух або зупи­нитись. У момент зустрічі з речовиною він може поглинутись частин­кою речовини. Тоді сам фотон зникає, а його енергія цілком перехо­дить до частинки, яка його поглинула. Фотон не має маси спокою. Ця цікава особливість фотонів відрізняє їх від частинок речовини, напри­клад від протонів або електронів.

6. Імпульс фотона визначають: , або

7. Падаючи на довільну поверхню світло спричиняє тиск, який визначають:

- для дзеркальної поверхні:

- для темної поверхні:

Таким чином тиск світла на дзеркальну поверхню у два рази більший ніж на темну.

Першим виміряв тиск світа у 1900 році М. П. Лебедєв. (тиск сонячних променів на квадратний метр темної поверхні Землі складає 4,5 · 10^-6 Па)

Конспект.

Розв’язування задач.

Модель № 1 ( параметри фотона) ; ;

1. Сонце випромiнює в простiр щосекунди близько 3,75·10²⁶Дж енергії. На скiльки у зв'язку з цим щосекунди зме­ншуеться маса Сонця? Швидкiсть свiтла вважати 3·10⁸ м/с. а) 2, 71·10 ⁹ кг; б) 4, 17·10 ⁹ кг в) 3,64·10 ⁹ кг г) 2,56·10 ⁹ кг

2. У скiльки разiв енергiя фотона, яка вiдповiдае фiо­летовiй границi видимого спектра, бiльша за енергiю фотона, яка вiдповiдае червонiй границi цього спектра? Червона й фiо­летова межi видимого спектра мають довжини хвиль вiдповiд­но 0,76 мкм та 0,38 мкм. а) у 3 рази; б) у2 рази; в) у 6 разiв; г) у 5 раз

3. Яке значення iмпульсу фотона, що володic енергiею 6·10^-19 Дж? Швидкiсть свiтла вважати 3·10⁸м/с. а) 3·10^{-27 кг} ·м/c; б) 1,7·10^-2710^{-27 кг} ·м/c; в) 2·10^{-27 кг} ·м/c; г) 2,8·10^{-27 кг} ·м/c;

Модель № 2 ( зв’язок показника заломлення з енергією кванта)

n = c / υ υ = λ· ν E = h · ν

4. Чому дорiвнюе абсолютний показник заломлення середовища, в якому свiтло з енергieю фотона 4,4·10 ⁼³⁹ Дж мае довжину хвилi 300 нм? Швидкiсть свiтла вважати 3.10⁸м/с, стала Планка 6,6·10 ^-34 Дж·с.

а) 1,5; б) 1,2; в) 2; г) 1,4

Модель №3 ( енергія та потужність випромінювання)

P = E / t E = E₁· N E₁= h·ν = h·c / λ

5. Лазер потужнiстю 20 Вт випромiнюе 10²⁰ фотонiв за 1 с. Яка довжина хвилi випромiнювання лазера? Вважати, що стала Планка 6,6·10^-34 Дж·с, швидкiсть свiтла - 3·10⁸м/с. а) 0,285 мкм; б) 0,375 мкм; в) 0,423 мкм; г) 0,541 мкм