양자 물리학 : 빛의 양자 특성

혹시 사실 많은 빛 현상에 구성하는 것에 대해 생각 했습니까? 예를 들어 광전 효과 열파 광화학 공정 등을 - 광의 양자 모두 속성. 그들이 발견되지 않은 경우, 과학자의 작품은 사실, 죽은 지점에서 이동뿐만 아니라, 과학 기술 진보 않았을 것이다. 불가분 물리학의 같은 지점에 연결되어 양자 광학, 자신의 섹션를 공부한다.

빛의 양자 특성 : 정의

최근까지이의 명확하고 포괄적 인 해석 광학 현상은 알 수 없다. 그들은 성공적으로 공식하지만 물리학 전체 문제뿐만 아니라 건설이 기초 과학과 일상 생활에서 사용된다. 최종 결정 만 전임자의 활동을 요약 현대의 과학자에서 얻을 수 공식화. 따라서, 광의 양자 파동 특성 및 - 이미 터의 기능의 결과가 무엇으로 원자가 전자이다. 양자 (또는 광자)으로 인해 전자 따라서 전자기 펄스를 생성하는 에너지 레벨을 낮출 이동한다는 사실에 형성된다.

첫 번째 광학 관측

XIX столетии. 빛의 양자 속성의 존재에 대한 가정은 XIX 세기에 나타났다. 과학자들은 발견 부지런히 회절, 간섭 및 편파 등을 현상했다. 그들의 도움으로, 빛의 전자기파 이론이 파생되었다. 이는 상기 몸체의 진동 중에 전자의 운동의 가속도에 기초 하였다. 그 결과, 빛의 파도 다음 가열은, 그 뒤에 나타났다. 이 주제에 대한 첫 번째 저자의 가설은 영국인 D. 레일리을 형성하고있다. 그는 방사선 같고 파마의 시스템으로 간주하고, 밀폐 공간이다. 그 출력 파장의 감소가 지속적으로 증가한다 결론에 따르면, 또한, 자외선 및 X- 선이 요구. 실제로, 모든이가 확인하고, 다른 이론가했다되지 않았습니다.

플랑크의 공식

XX века Макс Планк – физик немецкого происхождения – выдвинул интересную гипотезу. 독일 태생의 물리학 - - XX 세기 막스 플랭크의 시작 부분에서 흥미로운 가설을 제시했다. 그녀에 따르면, 발광 및 광의 흡수가 이전에 생각대로 연속적 발생하지 않고, 부 - 퀀텀, 또는 광자라고한다. h , и он был равен 6,63·10 ^-34 Дж·с. 편지 H로 표현 비례 계수, 그리고 6.63 × 10 ^-34 J · S와 동일했다 - 플랑크 상수가 소개되었다. v – частота света. V - - 광 주파수 각각 광자의 에너지를 계산하기 위해, 하나 개 이상의 값을 필요로했다. 플랑크 상수는 주파수 곱하여, 그 결과는 단일 광자의 에너지를 획득. 독일 과학자 정확하게 정확하게 간단한 공식 이전 H. 헤르츠 발견되었다 광의 양자 특성으로 확보하고, 광전 효과로 지정하기 때문이다.

광전 효과의 발견

우리가 말했듯이, 과학자 Genrih Gerts는 빛 nezamechaemye 이전의 양자 특성에주의를 끌었다 누가 처음이었다. 과학자가 아연판과 전위계의로드 조명 접합시 광전 효과는 1887 년에 발견되었다. 플레이트가 양전하에 오는 경우, 전위계가 배출되지 않는다. 음의 전하가 방출되는 경우, 장치는 즉시 플레이트 자외선 떨어지면 방전하기 시작한다. 전자 -이 기간 동안 체험이 빛에 노출되는 판은 나중에 적절한 이름을받은 마이너스 전하를 방출 할 수 있음을 입증했다.

실제 경험 Stoletova

전자와 실제 실험 러시아 연구원 알렉산더 Stoletov를 실시했다. 그의 실험에서 그는 진공 유리 전구 및 두 개의 전극을 사용했다. 하나의 전극은 동력 전달을 위해 사용하고, 두 번째는 조명하고, 이는 배터리의 음극에 주어졌다. 이 동작 동안, 전류 강도가 증가하기 시작하지만, 잠시 후 일정한 빛의 조사에 정비례되었다. 그 결과, 전자의 운동 에너지뿐만 아니라 전압을 지연시키는 등의 빛의 파워에 의존하지 않는 것을 알 수 있었다. 그러나 빛의 주파수의 증가는이 수치를 증가시킨다.

빛의 새로운 양자 특성 : 광전 효과의 법칙

헤르츠의 이론과 실천 Stoletov의 개발 과정은 알고 보니, 광자가 작동하고, 세 가지 기본 법칙을 철회했다 :

Мощность светового излучения, которое падает на поверхность тела, прямо пропорциональна силе тока насыщения. 본체의 표면에 떨어지는 1 전원 등의 포화 전류의 세기에 직접 비례한다.

Мощность светового излучения никак не влияет кинетическую энергию фотоэлектронов, а вот частота света является причиной линейного роста последней. 2. 전원 표시등은 광전자의 운동 에너지에 영향을 미치지 않지만, 빛의 주파수는 최신 선형 성장의 원인이다.

Существует некая «красная граница фотоэффекта». 3. 일종의있다 "광전 효과의 빨간색 가장자리." 결론은 주파수가 주어진 재료에 대한 최소 주파수 표시등 미만이면, 광전 효과가 관찰된다는 것이다.

이 이론 충돌 어려움

화학식 맥스 플랭크를 도출 한 후, 과학 딜레마에 직면했다. 잠시 후에 열려 있던 이전 파생 파, 빛의 양자 특성, 물리학의 일반적으로 인정 된 법의 틀에 존재하지 못했습니다. 전자기에 따라, 빛에 떨어지는 오래된 이론, 신체의 모든 전자는 동일한 주파수에서 강제 진동에 와야한다. 이것은 아주 불가능 무한 운동 에너지를 생성합니다. 광전 효과, 실제로는 조금 지연이없는 동안 또한, 전자 에너지가 남아있을 나머지 필요한 양의 축적, 수십 분에 수있는 것이 필요하다. 또한 혼란은 광전자의 에너지가 빛의 힘에 의존하지 않는다는 사실에서도 일어났다. 또한, 광전 효과의 적색 에지 않았으며, 개방 된 빛의 전자 운동 에너지의 주파수에 비례하여 산출하지 않았다. 오래된 이론은 물리적 현상의 눈에 명확하게 볼 설명 할 수 있고, 새가 아직 완전히 밖으로 일을하지 않았다.

합리주의 앨버타 Eynshteyna

만 1905 년, 위대한 물리학 자 알버트 아인슈타인은 실제로 보여주고 그것이 무엇인지, 이론적으로 관절 - 빛의 본질. 광자 고유 균등하게 서로 마주 보는 두 가설에 의해 열린 양자 파동 특성. 사진이 공간에서 광자의 정확한 위치, 즉 이산의 원칙이 결여되어 있습니다. 각 광자 - 흡수 또는 전체 방출 될 수있는 입자. 전자는 안쪽으로 광자가 입자에 의해 흡수 된 에너지의 값에 그 요금을 증가 "삼키는". 운동 에너지로 변환되어 출력 에너지의 "이중 용량"을 유지하면서, 또한, 내부의 광 음극 전자가 표면으로 이동한다. 이 간단한 방식으로, 광전 효과없이 지연되는 반응에서 수행된다. 전자의 마무리에서 더욱 에너지 방사, 본체의 표면에 해당하는 양자 자체를 생성한다. 생성 된 광자의 수가 더 - 각각 강력한 방사선, 및 광 파의 변동이 증가한다.

광전 효과의 원리를 기반으로 간단한 장치,

20 세기 초에 독일의 과학자들에 의해 만들어진 발견 한 후, 응용 프로그램은 다양한 장치의 제조를위한 빛의 양자 특성으로 가져옵니다. 태양 전지라고 그 동작 광전 효과 발명품, 간단한 대표 - 진공. 단점은 약한 전류 전도성, 장파 복사에 대한 낮은 민감도, 호출 할 수 있습니다 중이 AC 회로에 사용할 수없는 이유입니다. 진공 장치가 널리 사용된다 측광들은 휘도 및 광 품질의 강도를 측정한다. 그는 또한 fototelefonah 및 오디오 재생시 중요한 역할을한다.

전도 기능 광전지

이는 빛의 양자의 특성을 기반으로하는 장치 상당히 다른 유형이었다. 그들의 목적은 - 캐리어 밀도를 변경합니다. 이 현상은 때때로 내부 광전 효과라고하며, 이는 운영 광 전도체의 기초이다. 이 반도체는 우리의 일상 생활에서 매우 중요한 역할을하고있다. 처음 그들은 복고풍 자동차를 사용하기 시작했다. 그런 다음 그들은 전자와 배터리 작동을 제공합니다. 20 세기의 중간에 우주선을 구축하기위한 태양 전지를 적용하기 시작했다. 지금까지 의한 내부 광전 효과에 지하철, 휴대용 계산기와 태양 전지 패널에 십자형 회전식를 운영하고 있습니다.

광화학 반응

빛의 성격은 20 세기에 부분적으로 만 가능한 과학이 있었다, 사실, 화학 및 생물학적 과정에 영향을 미친다. 흐름의 영향으로 양자 분자 해리 과정과 원자와의 합병을 시작합니다. 과학에서, 이것은 광화학로 알려져 있으며, 그 증상의 하나의 자연 속에서 광합성이다. 이 식물은 녹색해진다 외 공간으로 세포에 의해 생성 된 특정 물질의 방출 광파 프로세스에 기인한다.

빛과 인간 시각의 양자 특성에 영향을 미친다. 망막에 도착, 광자는 단백질 분자의 분해 과정을 트리거합니다. 이 정보는 뇌의 신경 세포에 의해 운반되고, 치료 후, 우리는 빛을 볼 수 있습니다. 황혼 단백질 분자는 복원과 비전은 새로운 조건에 수용된다.

결과

우리는 주로 빛의 양자 특성은 광전 효과라는 현상에 표시됩니다이다이 문서의 과정에서 발견했다. 각 광자는 그 전하와 질량을 가지며, 전자에 직면 할 때 빠진다. 양자와 전자의 하나가, 그 결합 에너지는 광전 효과를 구현하기 위해 필요한 엄밀 운동 에너지로 변환된다. 이렇게 제조 된 파 발진은 광자 에너지를 증가하지만 어느 측정 할 수있다.

광전 효과는 오늘 장비의 대부분의 유형의 필수 구성 요소입니다. 그 기준으로 건물의 우주선과 위성, 태양 전지는 보조 에너지 원으로 사용됩니다 개발할 수 있습니다. 또한, 빛의 파장은 지구 화학적 및 생물학적 과정에 큰 영향을 미친다. 식물이 녹색 보통 햇빛의 비용은, 지구의 대기는 파란색의 전체 팔레트를 그린, 그리고 그대로 우리는 세계를 참조하십시오.