Квантовая природа света

Квантовая природа света выражается в том, что вся энергия, заключенная в кванте света, поглощается молекулой сразу (за время порядка или менее секунд) и без остатка следовательно, поглощение света веществом представляет собой дискретный, а не непрерывный процесс волновая — в том, что поглощение света достигается в результате взаимодействия электронного облака молекулы с электрическим вектором световой волны. Взаимодействие магнитного вектора с молекулой пренебрежимо мало. [c.8]

На рубеже XIX и XX столетий в области учения о строении вещества был сделан ряд открытий, имевших большое принципиальное значение и приведших к признанию сложности атома. К ним относятся открытие электрона Перреном (1895) и Томсоном (1897), разработка Максвеллом электромагнитной теории света, открытие Планком (1900) квантовой природы света. П. Н. Лебедев (1899) экспериментально показал существование светового давления и произвел количественное изучение его. Открытие явления радиоактивности и изучение его, проведенное П. Кюри и М. Склодовской-Кюри (начиная с 1898 г.), убедило, в частности, что атомы одних элементов могут превращаться в атомы других элементов. [c.18]

Конец XIX и начало XX века ознаменовались открытием радиоактивности, сложности строения атома, новых видов частиц, содержащихся в атомах, открытием возможности выделения огромных количеств энергии при радиоактивных процессах, открытием давления света, установлением квантовой природы света и другими открытиями, заставившими физиков и химиков отказаться от многих привычных представлений. В такой обстановке начались различного рода искания и колебания в вопросах философии, связанных с физикой и химией, что способствовало распространению идеалистических течений и в первую очередь эмпириокритицизма Эти течения были идейно разгромлены В. И. Лениным в его гениальном труде Материализм и эмпириокритицизм . Ленин с предельной четкостью рассмотрел те выводы новой физики, которые пытался использовать эмпириокритицизм, и на основании глубокого анализа дал свое классическое определение понятия материи ...материя есть то, что, действуя на наши органы чувств, производит ощущение материя есть. .. объективная реальность, данная нам в ощущении... . Материя есть объективная реальность, существующая независимо от человеческого сознания и отображаемая им 2. [c.21]

Эйнштейн и Штарк на основе представления о квантовой природе света и строения молекул установили закон фотохимической эквивалентности, согласно которому каждая молекула, реагирующая под действием света, поглощает один квант радиации, вызывающей реакцию. Из этого закона следует, что в фоточувствительной системе, находящейся под воздействием излучения с частотой v, на каждый поглощенный квант излучения hv приходится одна активированная молекула. По, закону Эйнштейна и Штарка количество энергии , [c.360]

Прочным фундаментом для развития теории фотохимических процессов явилось установление квантовой природы света (1910 г.). [c.287]

С. И. Вавилов в 1920 г. установил независимость коэффициента поглощения света от яркости светового пучка в очень широких пределах изменения энергии поглощаемого света. Квантовая природа света и конечная длительность возбужденных состояний молекул или ионов обусловливает уменьшение светопоглощения. Этот закон приближенный в отношении всех переменных величин — интенсивности света, толщины слоя и концентрации. [c.458]

Таким образом, результаты двух независимых экспериментов убедительно подтверждают представления о квантовой природе света. Однако существует много других экспериментов, в которых свет проявляет волновые свойства. Но споры о том, представляет ли собой свет волны или фотоны, давно улеглись, потому что было найдено удобным использовать оба эти представления. При взаимодействии с макроскопическими объектами свет проявляет такие свойства, что его можно рассматривать как волновой процесс, но при взаимодействии света с атомами или при образовании света атомами удобнее пользоваться представлением о фотонах. В следующей главе мы убедимся, насколько важную роль играют представления о квантовании энергии и о фотонах при описании строения атома. [c.66]

Сущность этого явления заключается в том, что в спектре монохроматического света, рассеянного молекулами какого-либо вещества, наряду с линией, соответствующей начальной частоте падающего света, появляются новые линии, положение которых зависит от структуры молекулы. В соответствии с теорией о квантовой природе света эти явления могут быть истолкованы следующим образом. [c.14]

В диалектическом слиянии обоих представлений было найдено разрешение этого противоречия диалектический синтез теорий о волновой и квантовой природе света лен ит в основе современного учения о свете, а следовательно, и о люминесценции. [c.20]

Теоретический предел чувствительности регистрации спектра задается флуктуационными явлениями в приемнике света. Важной задачей являются поиски приемов регистрации, позволяющих приблизиться к теоретическому пределу ее чувствительности, определяемому квантовой природой света и квантовой природой тока приемника, т. е. приемов, обычно используемых радиофизиками для выделения и измерения слабых флуктуирующих сигналов на фоне сильных флуктуационных помех [242, 243]. Примеры значительного повышения чувствительности спектрального анализа вследствие использования одного из таких приемов — периодического сканирования спектра — описаны в работах [244—246]. В этой главе отражено применение нами метода периодического сканирования для измерения слабых сигналов с целью повышения чувствительности люминесцентного анализа РЗЭ. [c.137]

На рубеже XIX и XX столетий в области учения о строении вещества был сделан ряд открытий, имевших большое принципиальное значение и приведших к признанию сложности атома. К ним относятся открытие электрона (Пер-рен, 1895 г. и Томсон, 1897 г.), обнаружившее атомистическую природу электричества разработка Максвеллом электромагнитной теории света, показавшей единство природы видимого света, ультрафиолетовых и инфракрасных лучей и других электромаг-нитных колебаний открытие давления света Н. П. Лебедевым (1910 г.) открытие Планком (1900 г.) квантовой природы света. [c.17]

Конец XIX и начало XX века ознаменовались коренными изменениями в основных представлениях физики, связанных с вопросами общего мировоззрения. Открытие радиоактивности, сложности строения атома, новых видов частиц, содержащихся в атомах, открытие П. И. Лебедевым давления света, установление квантовой природы света и другие открытия заставляли физиков отказываться от. многих привычных представлений. В такой [c.21]

В этом рассуждении не учитывается различное поведение идентичных микрокристаллов по отношению к равномерному освещению, обусловленное квантовой природой света это явление обязательно в.течет за собой некоторое расширение кривой. Однако эта причина не нарушает правильности наших рассуждений, поскольку они ограничиваются сравнением десенсибилизированной эмульсии с соответствующей исходной эмульсией, т. е. статистический эф факт, обусловленный квантованием света, одинаков в обоих случаях. [c.390]

Для многих реакций квантовый выход Ф равен единице (пример — образование СО при фоторазложении ацетона в газовой фазе [111). Это означает, что каждая молекула, поглотившая свет, испытывает химическое превращение, что можно рассматривать как еще одно доказательство квантовой природы света. [c.18]

Чувствительность фоторецепторов в глазах позвоночных приближается к крайнему пределу, допускаемому квантовой природой света. Кроме того, диапазон восприятия чрезвычайно широк - от света максимальной переносимой яркости до едва заметного освещения. Но по сравнению со слуховыми преобразователями скорость реагирования фоторецепторов очень мала. При оптимальных условиях самому быстрому фоторецептору человеческого глаза требуется примерно 25 мс ддя достижения пика электрической реакции на вспышку света, что более чем в 100 раз больше времени реагирования типичной волосковой клетки. Вероятно, относительная медленность ответа фоторецептора связана с важными ограничениями, заложенными в природе механизма зрительного преобразования. [c.341]

Конец XIX и начало XX века ознаменовались коренными изменениями в самых основах физического мировоззрения. Открытие радиоактивности, сложности строения атома, новых видов частиц, содержащихся в атомах, открытие возможности выделения огромных количеств энергии при радиоактивных процессах, открытие П. Н. Лебедевым давления света, установление квантовой природы света и другие открытия заставляли физиков отказываться от многих привычных представлений. В такой обстановке начались различного рода искания и колебания в вопросах философии, связанных с физикой, что вызвало появление таких идеалистических течений, как эмпириокритицизм. Идейный разгром этих течений был осуществлен В. И. Лениным в его гениальном труде Материализм и эмпириокритицизм . В. И, Ленин с предельной четкостью рассмотрел те выводы новой физики, которые пытался использова гь эмпириокритицизм, и дал свое классическое определение понятия материи, как объективной реальности, существующей независимо от человеческого сознания и отображаемой им. [c.21]

С. И. Вавилов в 1920 г. установил независимость коэффициента поглощения света от яркости светового пучка в очень широких пределах изменения энергии поглощаемого света. Квантовая природа света и конечная длительность возбужденных состояний молекул или ионов обусловливает уменьшение светопоглощения. В целом этот закон является приближенным в отношении всех переменных величин — интенсивности света, толщины слоя и концентрации. С. И. Вавилов в 1949 г. показал, что величина кС зависит от толщины слоя к вследствие резонансного взаимодействия между светящейся и светопоглощающей молекулами. Если концентрация раствора выражена в молях на литр, а толщина слоя— в сантиметрах, то коэффициент к называется молярным коэффициентом погашения, или молярным коэффициентом зкстинкции, и представляет собой оптическую плотность 1 мл раствора, налитого в кювету толщиной 1 см. Величина оптической плотности может быть получена из математического выражения закона Бугера — Ламберта — Бера [c.573]

В соответствии с представлениями квантовой теории при взаимодействии излучения и вещества (например, при поглощении или испускании света) передача энергии происходит не непрерывно во времени, а прерывисто, отдельными целыми порциями-квантами лучистой энергии (их называют также световыми квантами и фотонами). Величина этих квантов пропорциональна частоте света у секг и равна /г-у, где к — универсальная постоянная Планка. Энергия световых квантов крайне мала (например, обычная электрическая лампочка излучает примерно 10 квантов в секунду), поэтому человеческий глаз не в состоянии ощутить мелькание отдельных квантов и воспринимает свет как непрерывное явление [38, 57]. ( Ощутимость глазом квантовой природы света возможна лишь при наблюдении в специальных условиях крайне слабых световых потоков, лежащих у порога зрительного восприятия [9]). Таким образом, волновые свойства света представляют собой статистическое явление, возникающее в результате суммированного воздействия громадного числа ничтожно малых световых квантов. [c.8]

Фотохимические реакции. Фотохимическими реакциями называют те реакции, которые возникают или ускоряются под действием света. Среди фотохимических реакций имеются реакции синтеза, разложения, восстановления, гидролиза, полимеризации, а также внутримолекулярные перегруппировки и аллотропные изменения. Исключительное значение фотохимические реакции имеют в биологии, так как синтез вещества живых организмов начинается с фотохимического процесса ассимиляции углекислого газа зелеными растениями, содержащими в клетках листьев хлорофилловый аппарат, обеспечивающий образование углеводов из углекислого газа и воды. Для того чтобы энергия света могла активировать молекулы и таким образом вызывать химические реакции, необходимо, чтобы свет поглощался данным соединением (закон Гроттгуса — Дрейпера). Квантовая природа света, открытая М. Планком в 1900 г., привела И. Штарка и А. Эйнштейна к формулировке второго закона фотохимии, согласно которому превращение одной молекулы требует поглощения одного кванта света. Квантовым выходом называют отношение числа молекул, прореагировавших в фотохимической реакции, к числу поглощенных квантов, т. е. величину [c.297]

С этой целью постараемся придумать опыт, при котором можно было бы измерять и положение и импульс частицы, например электрона (см. рис. 56). Источником электронов может служить нить накала. Электронам можно сообщить точно известную энергию, пропустив их через точно известную ускоряющую разность потенциалов V с помощью сетки, соединенной с нитью через батарею. Пропустив далее электроны через установленные соответствующиА образом щели, мы получим резко очерченный пучок электронов, энергия (и, следовательно, импульс) которого будет известна точно. Теперь нам остается только определить в каждый момент времени точные положения электронов пучка, и тогда мы сможем предсказать по законам классической механики положения электронов в любой будущий момент времени с абсолютной точностью. Чтобы сделать это, установим микроскоп с высокой разрешающей способностью с соответствующей системой освещения. Когда электроны сталкиваются с фотонами из источника света (мы должны, конечно, признавать квантовую природу света), то некоторые из фотонов в результате отскакивания попадают в микроскоп и наблюдатель видит вспышки света. Он отмечает в поле зрения микроскопа положения, в которых появляются эти вспышки, и таким образом узнает положения и импульсы частиц в некоторый момент времени. Согласно классической механике, он должен быть в состоянии предсказать точно их будущее движение. Нет ничего проще квантово-механический пессимизм представляется, на первый взгляд, совершенно неоправданным. [c.178]

При выводе формулы (6) мы ио учитываем флуктуаций в число квантов, так как считаем, что е< I и ошибка, обусловлоиная квантово природой света, гораздо меньше ошибки, возникающей из-за флуктуаций в числе электронов. [c.309]

Результаты излучения фотохимических реакций тоже можно рассматривать как доказательства квантовой природы света. Квантовые нредстав-ления — это основа фотохимии, и одной из главных характеристик фотохимической реакции является полный квантовый выход вещества В — продукта фоторазложения вещества А, по реакции А + /IV В, — который можно записать в виде отношения [c.18]

С. И. Вавилов, 1937—1950 гг.. Основы микрооптики (квантовая природа света, природа излучателей и др.). [c.120]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология