Свет, корпускулы Фотоны

Порции энергии hv. А. Эйнштейн впервые предположил, что эти порции энергии сохраняют дискретный характер и между актами излучения и поглощения. Таким образом была в некотором виде возрождена прежняя корпускулярная теория света Ньютона. Энергия этих корпускул (частиц) излучения — фотонов — выражается уравнением [c.299]

Главной особенностью квантовой механики является ее вероятностный статистический характер она дает возможность находить вероятность того или иного значения некоторой физической величины. Объясняется это волново-корпускулярным дуализмом микромира, т. е. микрообъекты обладают как корпускулярными, так и волновыми свойствами. В отличие от классической физики в квантовой механике все объекты микромира (электроны, атомы, молекулы и др.) выступают как носители и корпускулярных и волновых свойств, которые не исключают, а дополняют друг друга. Не представляет труда обосновать объективность волново-корпускулярно-го дуализма для световых квантов — фотонов. Так, фотоэффект Столетова и эффект Комптона доказывают корпускулярную природу видимого и рентгеновского излучений, а интерференция и дифракция — волновую природу света. Потому для фотонов легко показать единство волны и корпускулы. Действительно, из формул [c.36]

Для объяснения этого принципа нужна новая механика. Эта механика не должна, подобно старой механике, приписывать определенное положение и импульс каждой частице, но должна допускать неопределенность в этих переменных. Этого достигают, вводя функции, которые выражают не тот факт, что частица находится в данной точке, а вероятность нахождения частицы в этой точке. Такие функции применяются в теории электромагнитных волн. Как изложено в первой главе, свет является корпускулярным пэ своей природе, по крайней мере, когда он взаимодействует с материей. Движение корпускул света или фотонов определяется электромагнитным полем, которое, согласно уравнениям Максвелла, движется в форме волн, подчиняющихся обычному уравнению волнового движения [c.36]

Согласно де Бройлю, движущийся электрон обладает волновыми свойствами. Луч света ведет себя также либо как волновой пакет, либо как поток корпускул. В явлениях интерференции и дифракции свет ведет себя как волна, при взаимодействии с атомными частицами — как поток корпускул. Кванты света, или фотоны, обладают определенной энергией h h — квант действия Планка, v — частота). Масса т и длина волны X фотонов определяются по уравнению Эйнштейна [c.8]

Учитывая эти новые открытия, Планк и Эйнштейн создали квантовую теорию излучения, согласно которой свет — поток своеобразных корпускул (фотонов). По существу эти ученые предложили отказаться от метафизического представления о непрерывности явлений природы, в том числе и энергетических процессов. Ста- [c.156]

Волновая теория света неспособна объяснить фотоэффект. Согласно волновой теории энергия вылетающих электронов должна зависеть от интенсивности освещения. В действительности интенсивность освещения приводит лишь к увеличению количества вылетающих из металла электронов, а их энергия остается той же самой. В 1905 г. Эйнштейн показал, что фотоэффект становится легко объяснимым, если принять, что свет распространяется в виде корпускул-фотонов. Причем каждый фотон — квант света —несет свою энергию и МТ)жет ее отдать, например, электрону атома. Если энергия фотона достаточна для вырывания электрона, то имеет место фотоэффект. Было установлено, что фотоэффект наблюдается для коротковолнового излучения и отсутствует для длинноволнового. Напомним, что чем меньше длина волны, тем больше частота электромагнитного колебания и тем больше энергия фотона. [c.13]

Эйнштейн полностью объяснил фотоэлектрический эффект, приняв гипотезу, что энергия света распространяется не волнами, как того требует классическая электродинамика, а сконцентрирована в корпускулах или фотонах энергии Лу. Далее принимается, что испускание электрона с поверхности имеет место лишь тогда, когда фотон сталкивается [c.11]

Учитывая эти новые открытия, Планк и Эйнштейн со.здали квантовую теорию излучения, согласно которой свет — поток своеобразных корпускул (фотонов). По существу эти ученые предложили отказаться от метафизического представления о непрерывности явлений природы, в том число и энергетических процессов. Старому тезису классической физики природа не делает скачков они противопоставили антитезис, согласно которому энергия, несомая светом, может изменяться (поглощаться либо излучаться) не непрерывным потоком, а определенными порциями — квантами. Тем самым представления о дискретном (зернистом) строении вещества были распространены на энергетические процессы. [c.153]

Дуализм волн и корпускул. Рассматривая разные опти ческие явления, легко видеть, что в некоторых из них свет веде себя как поток материальных частиц (фотонов), а в других — как. волны. К первым относится большинство явлений, связанных с испусканием и поглощением света материальными телами. Они хорошо объясняются квантовой, т. е. корпускулярной теорией света, то время как волновая теория не только не объясняет их, яс даже им противоречит. Яркими примерами могут служить рассмотренные выше фотоэлектрический эффект и эффект Комптона, где фотоны ведут себя примерно так, как материальные тела с определенной массой и кинетической энергией, летящие по определенным направлениям. В противоположность этому большинстз. -явлений, связанных с распространением света (диффракция, и -терференция, поляризация и пр.), хорошо объясняются волново теорией света, ко находятся в полном противоречии с корпускулярной. Квантовая теория света внесла, таким образом, в физические представления непривычный дуализм — мы принуждены приписывать свету двойственные свойства волн и корпускул. [c.41]

Дуализм волн и частиц присущ не только свету, но и обычным-материальным частицам электроны, протоны и атомы, падая пучком на кристаллическую решетку, обнаруживают на ней совершенно такие же явления диффракции, как и рентгеновские лучи диффракция является, однако, типично волновым процессом. Таким образом дуализм волн и корпускул является общим свойством материи. Выход из такой двойственности надо искать не е противопоставлении волновых и корпускулярных свойств, а в их объединении. Один из создателей квантовой механики Г е й з е н-берг так формулирует эту задачу свет и материя не могут одновременно состоять из волн и частиц, так как оба представления друг друга исключают. Свет (фотоны) и весомая материя суть единые физические явления и двойственность их свойств только кажущаяся. Она зависит от того, что наши представления и наш язык возникли из наблюдения на больших телах и что для атомных процессов они не были приспособлены. Это заставляег при описании таких процессов прибегать к неполным аналогиям, которые дают волновая и корпускулярная картины . [c.41]

Теория де-Бройля. Создателем квантовой (или волновой) механики является де-Бройль (1924). В его работе последовательно осуществлено распространение дуализма волн и корпускул света на обычные материальные частицы и тела. Основное допущение де-Бройля заключается в том, что с каждой материальной частицей (фотоном, электроном, протоном и т. д.) связан некоторый периодический процесс, природы которого мы пока рассматривать не будем. Если частица движется, то. неподвижному наблюдателю этот процесс будет представляться в виде распространяющейся волны, которую назовем фазовой волной2. Последнюю ни в коем случае не следует отождествлять с электромагнитной волной или с другими известными нам раньше волновыми процессами де-Бройль показал, что движение частицы можно привести в тесное соответствие с движением ее фазовой волны, если последней приписать частоту, вытекающую йз обоих соотношений (3) и (5) [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология