Главная >> Физика 11 класс. Мякишев

Глава 11. Световые кванты

обучение Физика 11 Мякишев

Упражнение 12. Краткие итоги главы 11

Упражнение 12

1. Нарисуйте график зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты света. Как с помощью такого графика определить постоянную Планка?

2. Определите абсолютный показатель преломления среды, в которой свет с энергией фотона Е = 4,4 • 10^-19 Дж имеет длину волны λ = 3,0 • 10^-7 м.

3. Определите энергию фотона, соответствующую длине волны λ = 5,0 • 10^-7 м.

4. Определите длину волны λ света, которым освещается поверхность металла, если фотоэлектроны имеют кинетическую энергию W_K = 4,5 • 10^-20 Дж, а работа выхода электрона из металла равна А = 7,6 • 10^-19 Дж.

Краткие итоги главы 11

1. В начале XX в. зародилась квантовая теория — теория движения и взаимодействия элементарных частиц и состоящих из них систем.

2. Для объяснения закономерностей теплового излучения М. Планк предположил, что атомы испускают электромагнитную энергию не непрерывно, а отдельными порциями — квантами. Энергия каждой такой порции определяется формулой

Е = hν,

где h = 6,63 • 10^-34 Дж • с — постоянная Планка; ν — частота световой волны.

3. Поглощается электромагнитная энергия также отдельными порциями. Это подтверждается явлением фотоэффекта (вырывание электронов из вещества под действием света). Число вырванных электронов пропорционально интенсивности излучения, а кинетическая энергия электронов определяется только частотой света. Согласно представлениям Эйнштейна поглощенная порция энергии hν идет на совершение работы выхода А по вырыванию электрона из металла и на сообщение ему кинетической энергии:

Если частота света меньше некоторого ее минимального значения, соответствующего работе выхода то фотоэффект не наблюдается.

4. При излучении и поглощении свет проявляет корпускулярные свойства. Световая частица называется квантом света или фотоном. Энергия фотона определяется формулой

где ω — циклическая частота.

Импульс р фотона вычисляется по формуле

5. В процессе распространения свет проявляет волновые свойства (явления интерференции и дифракции).

6. Свет обладает дуализмом (двойственностью) свойств. Впоследствии было установлено существование корпускулярно-волнового дуализма у всех элементарных частиц.

7. Фотоэффект широко используется в технике. С помощью специальных приборов — фотоэлементов — энергия света управляет энергией электрического тока или превращается в нее. Фотоэлементы применяются в различных «видящих» автоматах. На явлении фотоэффекта основано устройство солнечных батарей.

8. Согласно теории Максвелла свет оказывает давление на препятствия. Давление это очень мало. Оно было впервые обнаружено и измерено П. Н. Лебедевым.

9. Поглощение света веществом сопровождается химическим действием света. В зеленых листьях растений и во многих микроорганизмах важнейшие химические реакции происходят под действием света. Углекислый газ поглощается из атмосферы листьями и расщепляется на углерод и кислород. В этом заключается процесс фотосинтеза.