Квантовая физика. Тепловое излучение – электромагнитное излучение, вызванное тепловым движением атомов или молекул вещества

Тепловое излучение – электромагнитное излучение, вызванное тепловым движением атомов или молекул вещества.

Гипотеза Планка.

При тепловом излучении энергия электромагнитных волн излучается и поглощается отдельными порциями – квантами или фотонами (частицами света).

Энергия фотона (квант энергии) определяется по формуле Планка:

E _ф = h n = h c / l,

где n - частота электромагнитной световой волны; h = 6,63×10^-34 Дж×с — постоянная Планка; l — длина волны излучения.

Скорость фотонов равна скорости света c.

Импульс фотона: p _ф = h / l = h× n / с

Масса фотона: m = h× n / с ² = h / (l× c).

Внешний фотоэффект — явление испускания электронов с поверхности вещества под действием света. Эти электроны называются фотоэлектронами.

Работа выхода — минимальная энергия, которую нужно передать электрону, чтобы вырвать его из вещества.

Законы фотоэффекта (законы Столетова).

1) Максимальная скорость фотоэлектронов зависит от частоты света и свойств поверхности вещества и не зависит от силы света.

2) Число вылетевших из вещества фотоэлектронов пропорционально силе света.

3) Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта-минимальная частота n _min (максимальная длина волны l_max), при которой фотоэффект еще возможен. Если n < n _min (l_max > l), то фотоэффект невозможен.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

Падающий на поверхность вещества фотон передает свою энергию электрону. Эта энергия затрачивается на работу выхода А электрона из вещества и на сообщение электрону кинетической энергии:

E _ф = А _вых + Е _к.

Задерживающее напряжение (потенциал).

Выбитые электроны возможно вернуть в вещество электрическим полем. При этом E _к = e × U,

где e - заряд электрона, U - задерживающее напряжение.

Условие существования фотоэффекта: Е_ф ³ А_вых — фотоэффект существует, Е_ф < А_вых — фотоэффект невозможен.

Date: 2015-10-19; view: 348; Нарушение авторских прав