Kvantoptika (3)

Sarnased õppematerjalid

2

doc

Kvantoptika kordamine kontrolltööks - 12. klass

Kordamine - kvantoptika 1. ,,E" tähistab footoni energiat, ,,h" Plancki konstanti ja ,,f" valguskvandi sagedust. Planck'i konstant (tähis h) on füüsikaline konstant kvantmehaanikas, mis iseloomustab kvantide suurust. 2. Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest (metallist, pooljuhist) valguse toimel. 3. Fotoefekti punapiir ­ piirsagedus või lainepikkus, mille puhul footoni energia on võrdne elektorni väljumistööga. Sellest väiksema sageduse korral fotoefekti ei toimu. Pikemate lainete (spektri punases osas) juures ei jätku kvandi energiast elektroni ainest välja löömiseks ja fotoefekti ei teki, siis nimetus kas punane piir või pikalaineline piir. 4. hf = A + mv2/2, kus h on pealelangeva valguse sagedus, kokku hf on valguskvandi energia, mis muutub fotoelektroni antud ainest väljumise tööks A ja energia ülejäägi saab elektron kaasa kineetilise energia mv2/2 näol, kus m on elektroni mass ja v

Füüsika

3

docx

Kvantoptika

wdIX Kvantoptika Valguse neeldumisel või kiirgumisel käitub valgus osakeste voona. Valguse lainelisi ja 34 osakese omadusi seob Plancki valem: E=h·f ,kus h=6,63·10 Js on Plancki konstant ja f c on valguse sagedus (1Hz). Siin võib kasutada ka valguse lainepikkust f , kus c=3·10 8 m s on valguse kiirus vaakumis. Valgusel on omadus ainest elektrone välja lüüa. Seda nähtust nimetatakse fotoefektiks. Fotoefektil on kaks seaduspärasust: 1) Ainest ajaühikus välja löödud elektronide arv on võrdeline valguse intensiivsusega. See tähendab, et intensiivsem valgus sisaldab rohkem valguse osakesi ehk valguskvante ehk footoneid ja iga kvant lööb ühe elektroni välja. 2) Välja löödud elektronide ehk fotoelektronide energia ei sõltu valguse intensiivsusest vaid on määratud val

Füüsika

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

1

docx

Kvantoptika

1) plancki hüpotees ­ valgus ei kiirgu aatomeist lainena, vaid energiaporstjonite, kvantide kaupa, plancki valem ­ E=hf; 2) footon ­ elektromagnetvälja kvant, mis eksisteerib ainult liikudes(pole seisumassi) ning tõestati fotoefekti abil ja selle kineetiline energia on E=mc2; 3) fotoefekt ­ elektroni väljalöömine metallist valguse toimel, mille tulemusel tekib elektrivool (mida intensiivsem valgus, seda tugevam vool); 4) punapiir ­ piirsagedus, mida fotoefekt tekitada suudab, sellest suurema lainepikkusega või sagedusega valgus enam elektrone vabastada ei suuda (kvantoptikas väikseima sagedusega valgus, mis võib tekitada fotoefekti); 5) stoletovi katse ­ õhutühjas balloonis on 2 elektroodi, valguse toimel katoodist välja löödud elektronid liiguvad anoodile, mis põhjustab fotovoolu, aga muutumatu valguse intensiivsuse puhul oleneb tekkiva voolu tugevus rakendatud pingest. 6) külllastusvool ­ tekib kui teatud pinge väärtuseni voolutugevus kasvab (kõik väljalö�

Füüsika

1

doc

Kvantoptika

Ande Andekas-Lammutaja Füüsika ­ Kvantoptika 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, inimene ei saa seda vahetult tajuda. Mida väiksem on osakeste energia, seda raskem on neid omavahel eristada. Suurema sagedusega elektromagnetkiirgus sarnaneb rohkem osakeste voole, väiksema kiirgusega sagedus aga lainele

Füüsika

5

doc

Kiired ja spektrid

Soojuskiirguseks nimetatakse sellist kiirgust, mida keha emiteerib ainuüksi soojusenergia arvel. See on ka üks soojusülekande vormidest (lisaks soojusjuhtivusele ja konvektsioonile). soojuskiirguse intensiivsus ja spekter keha temperatuurist. Madalatel temperatuuridel (mõnisada kraadi) on hõõgumine vaevumärgatav ja on punaka tooniga. Temperatuuri tõstmisel soojuskiirguse intensiivsus kasvab ja kiirgav keha omandab alguses kollaka (hõõglamp, 3000°), seejärel valge (Päike, 6000°) ja lõpuks sinaka tooni (alates ca 8000°). Küll aga järeldub üldistest termodünaamilistest kaalutlustest, et iga keha peab alluma Kirchhoffi seadusele: termilise tasakaalu tingimustes on keha kiirgamisvõime ja neelamisvõime võrdsed (igal lainepikkusel). Absoluutselt musta keha kiirgamis- ja neelamisvõime on mõlemad võrdsed ühega. Elektroluminestsents- hõrendatud gaasi helendamine teda läbiva elektrivoolu toimel. Nähtust kasutatakse reklaamvalgustuses. Elektroluminestsents tekib ka p

Füüsika

6

rtf

Füüsika referaat

Füüsika referaat 11 H Valguse difreaktsioon Nähtust,kus lained painduvad tõkete taha nimetatatakse difraktsiooniks. Valguse difraktsioon ilmneb ,kui avade (tõkete) mõõtmed pole väga palju suuremad valguse lainepikkusest (d = 2..5) Difraktsioon esineb ka siis, kui veelained läbivad tõketes olevaid avasid. Valguse sattumine varju piirkonda Varju piirkonnaks nimetame seda ruumiosa,kuhu sirgjooneliselt leviv valgus ei satu. Joonis : Tasalaine frondi tekkimine Huygensi printsiibi kohaselt. Tasalaine frondiks on elementaarlainete puutepind. Huygensi printsiibi abil saab seletada valguse sattumist varju piirkonda. Difraktsioonipilt ja Hygensi-Fresneli printsiip Huygensi printsiipi täpsustas Prantsuse füüsik A. Fresnel . Selle printsiibi kohaselt võib igat lainepinna punkti vaadelda elementaarlaine allikana,kusjuures valguse intensiivsus mingis ruumipunktis on määratud elementaarlainete liitumise tul

Füüsika

11

docx

Füüsikaline Maailmapilt

Füüsikaline Maailmapilt Füüsika aines ja teaduslikud meetodid: mudelid, keel, põhjuslikkus. Makroskoopiliste kehade liikumine ja selle põhjused; Newtoni seadused. Kehasüsteemide liikumine – aine molekulaar-kineetiline teooria, olekuparameetrite muutumise seaduspärasused. Suure tihedusega molekulaarsüsteemid. Soojus – aineosakeste kaootilise liikumise energia. Elektromagnetism: elektrilaengud ja nende liikumine magnet- ja elektriväljas. Valguse dualism – osakeste voog versus elektromagnetlainetus. Mikromaailma ehituskivid – elementaarosakesed. Kvantmehaanika põhiideed. Relatiivsus maailma käsitlemisel: erirelatiivsusteooria postulaadid, energia ja massi ekvivalentsus ning aegruumi kõverdumine. Universumi teke, struktuur ja evolutsioon. Füüsikas avastatud seaduspärasuste rakendatavus teistes teadustes. Õpimeetodid: loengud, seminarid. Iseseisev töö: töö kirjandusega ja harjutusülesannete lahendamine. 1 MAKROSKOOPILISTE KEHADE LIIKUMINE Makroskoopiliseks n

Füüsika

Kommentaarid (3)