Vajad kellegagi rääkida?
Küsi julgelt abi LasteAbi
Logi sisse

Kvantoptika (0)

5 VÄGA HEA
Punktid
Kvantoptika
Kvantoptika käsitleb valgust, kui footonite voogu.
See füüsika haru hakkas tekkima, kui saksa füüsik H. Herz 1887.a. uuris raadiolainete tekitamist elektisädeme abil. Ta pani tähele et elektisäde tekkis paremini kui elektroode valgustati.
Asja edasisel uurimisel tehti kindlaks, et valgus vabastab metallist elektrone.
Kui laeng puudub tõmmatakse elektron tagasi.
kui on positiivne laeng, siis tõmmatakse elektron tagasi.
Kui on negatiivne laeng siis tõukejõud aitab elektronil väljuda.
Fotoefektiks nimetatakse elektronide “väljalöömist” ainest valguse toimel.
Korraldame katse: Anname tsinkplaadile neg. laengu ja valgustame seda (valgustatavaks aineks tuleb valida metall, sest sellel on “ vabu elektrone”
Tsinkplaadi negatiivne laeng väheneb
Asetame valgusvihu vahele klaasi MIS JUHTUB?
Tsinkplaadi laeng enam ei muutu MIKS?
Põhjus on selles, et klaas neelab suurema sagedusega (lühema lainepikkusega) valgust
Siit järeldus:MITTE IGASUGUNE VALGUS EI TEKITA FOTOEFEKTI.
Fotoefekt
Enamike ainete puhul tekitab fotoefekti ultravalgus (violetne ja sinine)
Fotoefekti ei tekita punane valgus. Siit tuleneb mõiste FOTOEFEKTI PUNAPIIR .
Kui välja löödud elektron ei saa piisavat energiat tõmmatakse ta ainesse tagasi
FOTOEFEKTI PUNAPIIR – suurim lainepikkus , mille puhul veel tekib fotoefekt
Fotoefekti seaduspärasused:
I seadus: Kiirguse poolt väljalöödud elektronide maksimaalne kineetiline energia ei sõltu kiirguse intensiivsusest vaid sõltub kiirguse sagedusest (lainepikkusest) ja elektroodi materjalist
II seadus : Fotoefekti punapiir sõltub ainult elektroodi materjalist ega sõltu kiirguse intensiivsusest.
Fotoefekti seaduspärasusi uuris põhjalikumalt vene füüsik Aleksander Stoletov
Valguse toimel katoodist väljalöödud elektronid, mida kutsutakse fotoelektronideks, liiguvad anoodile. Tekib el.vool
Tekkinud fotovoolu tugevust saame mõõta milliampermeetriga
Fotoefekti
III seadus: Küllastusvool on võrdeline elektroodile langeva valgusvooga
Fotoefekti teooria
Fotoefekti ei saa seletada valguse laineteooria järgi. Mõõtmised aga näitavad, et valgusel kulub elektroni välja löömiseks 10-9 s. Fotoefektile andis seletuse A. Einstein 1905.a. Ta täiendas Planki kvanthüpoteesi. valgus ei kiirgu aatomeist lainena, vaid energia portsjonite (kvantide e. footonite) kaupa
Einstein väitis: valguskvant saab neelduda ainult tervikuna .
kui elektron neelab footoni, siis tema energia suureneb täpselt h*f võrra. Fotoefekti teooria loomise eest sai Einstein 1921.a. Nobeli füüsika preemia
E=F*f
Ainele langev footon peab fotoefekti tekitamiseks tegema tööd (positiivsete ioonide tõmbejõudude ületamiseks. Seda tööd nim. väljumistööks.
Väljumistöö on alati võrdne vähima energiahulgaga, mis on vajalik elektroni ainest välja viimiseks .
Et elektron aine pinnalt eemalduks on vaja (lisaks väljumistööle) anda elektronile ka kineetiline energia mv2/2
Energia jäävuse seaduse kohaselt kulub footoni energia: kus A-väljumistöö; m elektronmass; v- elektroni liikumiskiirus h*f = A + mv2/2 - Einsteini valem fotoefekti kohta.
Saame järelduse :
Iga footon suudab vabastada ühe elektroni (väljalöödud elektronide arv sõltub valguse intensiivsusest).
Valguse intensiivsus määrab fotovoolu tugevuse
Vabanenud elektroni kiiruse määravad valguse sagedus (lainepikkus) ja väljumistöö
Kui tekib olukord, kus hf = A nimetatakse seda FOTOEFEKTI PUNAPIIRIKS
Siit avaldub punapiir fp = A/h .
Kvantoptika #1 Kvantoptika #2
Punktid 10 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 10 punkti.
Leheküljed ~ 2 lehte Lehekülgede arv dokumendis
Aeg2013-01-17 Kuupäev, millal dokument üles laeti
Allalaadimisi 18 laadimist Kokku alla laetud
Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
Autor gdjgdg gdjdg Õppematerjali autor
Abiks tööl kvantoptika alal.

Sarnased õppematerjalid

KvantOptika
3
doc

KvantOptika

KVANTOPTIKA Valgusel on tähtis osa meie elus. Ilma valguseta ei tajuks me esemeid nagu lauad, toolid ja isegi inimesed. Me elaksime igaveses öös. Valguse uurimine hakkas pihta juba 17. Sajandil. Kuid tekkisid vastuolud teadlaste vahel. Osad uskusid ,et valgus on laine, teised aga ,et osake. Need kes uskusid ,et tegemist on lainega, panid aluse nn. Laineteooriale. Laineteooria töötas välja hollandi füüsik C.Huygens 1678 aastal. Ja need kes uskusid ,et valgus koosneb osakestest panid aluse nn. Korpuskulaarteooriale mida tänapäeval nimetatakse Kvantteooriaks. Korpuskulaarteooria e. kvantteooria arendaja oli inglise füüsik I.Newton 1675 aastal. Aga siia maani ei ole suudetud kindlaks teha mis see valgus on, kuna valgus on dualistlik. Valguse dualistlik e. kahene iseloom tähendab, et valguse laine ja kvantteooriad ei ole vastandlikud, nad täiendavad teineteist. See, kas valgus on laine või osakeste voog oleneb, milliseid nähtusi vaadeldakse, inimen

Füüsika
II osa Kvantoptika
2
doc

II osa Kvantoptika

5. Millises lainealas on aga elektromagnetvälja kvantidel nii lainelised kui korpuskulaarsed omadused? Valgusel, mille sagedus jääb gamma kiirguse ja raadiolainete vahele, on mõlemad omadused. 6. Millise maailma--mikro- või makromaailma seadused--ja miks kehtivad valguse jaoks? Et valgus tekib aatomite sees, siis on tegu mikromaailmaga, kus kehtivad teised seadused kui makromaailmas. Vasta küsimusele 1 lk. 104. R 19.05.2006 Arvestustöö Kvantoptika T 23.05.2006 Üldine kordamine. Praktikum. Ülesannete lahendamine. R 26.05.2006 Üldine kordamine. Praktikum. Ülesannete lahendamine T 30.05 Üldine kordamine. Praktikum. Ülesannete lahendamine R 02.06 Üldine kordamine. Praktikum. Ülesannete lahendamine. Hinnete panemine. 2

Füüsika
Kvantoptika
9
pdf

Kvantoptika

Kvantoptika · Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljumist ainest valguse toimel. · Katsed näitavad: q Kui valgustada laadimata ainet, ei teki mingit laengut q Kui valgustada positiivselt laetud ainet, ei muutu midagi q Kui valgustada negatiivselt laetud ainet, siis laeng väheneb FOTOEFEKT · Kui panna valguse ette klaas, siis ei löö see elektrone välja ka negatiivselt laetud ainest. · Sellest annab järeldada, et fotoefekt toimub ainult lühikestel lainepikkustel. · Enamikel ainetel tekitab fotoefekti violetne, sinine ja ultravalgus, aga punane ei tekita. · Sellest tuleb nimetus fotoefekti punapiir. · Punapiir ­ suurim lainepikkus, mille korral veel tekib fotoefekt. · I ­ Valguse poolt väljalöödud elektronide kineetiline energia ei sõltu valguse intentsiivsusest vaid kiirguse sagedusest. · II ­ Fotoefekti punapiir oleneb elektroodi materjalist. · III ­ Küllastusvool o

Füüsika
Kvantoptika kordamisleht
1
doc

Kvantoptika kordamisleht

KORDAMINE KT 3 1. Milliselt käsitleb valgust kvantoptika, M. Plancki hüpotees? Kvantoptika käsitleb valgust kui osakeste voogu. Max Plancki hüpotees: osakestena ehk footonitena käitub valgus kiirgamisel ja neeldumisel. 2. Kuidas leiad valguskvandi energiat sageduse ja lainepikkuse abil? hc E ­ energia [J] h-Plancki konstant 6,67*10-34 J*s E = h f f = c/ => E = -------- f ­ valguse sagedus -lainepikkus 3

Füüsika
Kvantoptika
2
doc

Kvantoptika

1. Millised nähtused tõestavad, et valgus koosneb energiaga osakestest. Milline väide on kvantoptika aluseks? - Näiteks: Laine ei jõua elektrooni orbitaalilt välja lüüa. - Valgusel on rõhk, avaldab rõhku pinnale - Aluseks: Valgus koosneb osakestest ehk kvantidest. 2. Kuidas nimetatakse valguse osakesi? Millised omadused on valguse osakestel? - Valguse osakesed on footonid - Omadused: laine omadused, puudub seisumass, kiirus vaakumis 300 000 km/s. 3. Kuidas on valguskvandi energia seotud valguse sagedusega? Ef= h x f 4. Kus on footoni energia suurem- vaakumis või vees? Miks?

Füüsika
Fotoefekt - kordamine
1
docx

Fotoefekt - kordamine

Fotoefekt Kordamine Plancki hüpotees: Valgus ei kiirgu aatomeist lainena, vaid energiaportsjonite, kvantide kaupa. Plancki valem: E=h*f E=Valgusosakese(footoni) energia h=Konstant/6,6*10-34 J*s f=Sagedus Footon on elektromagnetvälja kvant. Valgust saab kirjeldada lisaks lainele ka osakesena ­ footonina. Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljumist ainest valguse toimel. Fotoefekti punapiir on selline lainepikkus, millest pikema lainepikkusega valgus ei ole suuteline ainest elektrone vabastama. Õhutühja ballooni on paigaldatud katood ja anood. Nendevahelist pinget saab mõõta ja muuta. Valguse toimel katoodidest väljalöödud fotoelektronid liiguvad anoodidele, mis põhjustab fotovoolu tekkimise. Voolutugevus sõltub rakendatud pingest. Pinge suurenedes voolutugevus kasvab. Küllastunud vool tekib siis, kui kõik katoodidest väljunud elektronid jõuavad anoodile. Einstein väitis, et valguskvant saab neelduda ainult tervikuna ehk kui elektron neelab footoni, siis elektroni en

Füüsika
Fotoeffekt
4
docx

Fotoeffekt

1. Mis on fotoeffekt? Fotoeffektiks nim. Elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. 2. Stoletovi katseseade. Kujutab endast klaasballooni, millest on õhk välja pumbatud. Balloonis on 2 elektroni ( anood, katood). Katoodile langeb valgus läbi kvarts aknakese. Elektronid liiguvad anoodi poole ja tekitavad vooluringis voolu, mille tugevust mõõdetakse milliapermeetriga. Pinget anoodi ja katoodi vahel saab mõõta. Osa valguse poolt väljalöödud elektrone jõuavad anoodile ka siis, kui pinge on null. 3. Fotoeffekti I seadus. Selgita, kuidas selleni jõuti. Valguse poolt ühest sekundis väljalöödud elektronide arv on võrdeline valguse intensiivsusega e. Heledusega. Stoletov muutis katoodile langeva valguse värvust, koos sellega sagedust. Sellest tingituna muutus tõkke pinge suurus. Mida suurem sagedus, seda suurem tõkkepinge. 4. Fotoeffekti II seadus. Selgita, kuidas selleni

Füüsika
Optika kordamine
1
odt

Optika kordamine

1. Milles seisneb Plancki hüpotees aatomi kiirgamise kohta? Valgus ei kiirgu aatomist mitte lainena, vaid energiaportsjonite, kvantide kaupa. Aatomid kiirgavad elektromagnetenergiat väikeste kvantide kaupa, kusjuures kvandi energia E=hf, kus E- kvandi energia (J) f- sagedus (Hz) h- Plancki konstant 2. Mis on footon? Tema energia, mass, impulss. Footoniks hakati kutsuma valguskvanti. Energia on määratud talle vastava laine sagedusega. E=hf, E- f energia (g) h-Planckoi konstant, 6.6 * 10-34 Mass: footonil ei ole seisumassi, ei saa eksisteerida paigalolekus, E=mc2 m=(hf):c2 f- mass oleneb valguse sagedusest, mida suurem f seda suurem m. Impulss on määratud footoni massi ja kiiruse korrutisega. p=mc , suund ühtib laine levimissuunaga 3. Mida tähendab, et footonil puudub seisumass? Footon ei saa eksisteerida paigalolekus. Omandab tekkimise hetkel kiiruse ja neeldumisel annab ära oma energia sellele kehale, kus ta neeldub ja lakkab olemas

Füüsika




Kommentaarid (0)

Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri



Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun