Природа света

Двойственная природа света. Впервые двойственная корпускулярно-волновая природа была установлена для света. В первой половине прошлого века в ре ]ультате изучения явлений интерференции и дифракции света было экспериментально доказано, что свет представляет собой электромагнитные волны. Возникновение в определенных условиях явлений интерференции и дифракции - характерная особенность любого волнового процесса. Однако в XX в. стали известны многочисленные явления, свидетельствующие о том, что свет представляет собой поток материальных частиц. На основе представлений Планка о передаче лучистой энергии квантами Эйнштейн предложил гипотезу о световых квантах, названных фотонами. Корпускулярные свойства света особенно отчетливо проявляются в явлении фотоэффекта. [c.18]

На основе какого из следующих представлений Эйнштейн объяснил фотоэлектрический эффект а) корпускулярная природа света б) волновая природа света в) волновые свойства материи г) принцип неопределенности [c.379]

Таким образом, фотоэффект совершенно определенно указывает на корпускулярную природу излучения, а интерференция и дифракция столь же определенно свидетельствуют о волновой природе света. Отсюда следует вывод, что движение фотонов характеризуется особыми законами, в которых сочетаются как корпускулярные, так и волновые характеристики. [c.17]

Структурные формулы оказались чрезвычайно полезными, но они не отражали один особенно сложный тип изомерии — оптическую изомерию. Прежде чем перейти к этому типу изомерии, рассмотрим вкратце природу света. [c.85]

В 1924 г Луи де Бройль распространил идею о двойственности природы света на вещество, предположив, что поток материальных частиц должен обладать и волновыми свойствами, однозначно связанными с массой и энергией. Иными словами, движение частицы было сопоставлено с распространением волны. При этом [c.46]

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]

Прежде чем мы попытаемся объяснить причину появления окраски у комплексов, следует кратко повторить то, что уже ранее говорилось о природе света, введя некоторые новые представления. Напомним, что видимый свет представляет собой электромагнитное излу-чение, длина волны которого находится в пределах от 400 до 700 нм (см. рис. 5.3, ч. 1). Как было указано в разд. 5.2, энергия этого излучения обратно пропорциональна его длине волны [c.388]

Для получения спектра вместо призмы можно воспользоваться дифракционной решеткой. Последняя представляет собой стеклянную пластинку, на поверхности которой на очень близком расстоянии друг от друга нанесены тонкие параллельные штрихи (до 1500 штрихов на 1 мм). Проходя сквозь такую решетку, свет разлагается и образует спектр, аналогичный полученному при помощи призмы. Дифракция присуща всякому волновому движению и служит одним из основных доказательств волновой природы света. [c.40]

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

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]

Казалось бы, не могло быть сомнения в волновой природе света, о которой свидетельствовали многочисленные явления дифракции. Однако фото- и комптон-эффекты противоречили этому представлению. Основная особенность фотоэффекта заключается в том, что энергия электрона, вылетающего из металла под влиянием освещения, не зависит от интенсивности света. Оказалось, что энергия этого электрона зависит лишь от частоты падающего на металл света. С классической точки зрения эти закономерности не понятны. Упруго связанный в металле электрон должен был раскачиваться полем света, и энергия, им воспринятая, должна была бы зависеть от интенсивности света. [c.425]

Прежде чем перейти к рассмотрению другого явления, показывающего корпускулярную природу света — эффекта Комптона, необходимо сказать о законе взаимосвязи массы и энергии. [c.21]

Однако концепция волновой природы света не позволяет интерпретировать некоторые явления, такие, как, например, фотоэлектричество если металлическую поверхность подвергнуть действию света с достаточно малой длиной волны (X ниже некоторой предельной величины 01 называемой границей фотоэффекта), то металл начинает испускать электроны. Изучение этого явления показывает, что кинетическая энергия электронов, вырываемых из металлической пластинки, не зависит от интенсивности света, а зависит только от его частоты. Граница фотоэффекта соответствует минимальной частоте света Vo (или максимальной длине волны Х , которая освобождает не обладающие кинетической энергией электроны. Эта граница различна для разных металлов, поскольку она зависит от легкости, с которой электроны могут быть вырваны с поверхности металла. Если частота света выше Vo (или длина волны ниже о)> то электроны, вырванные из металлической пластинки, обладают некоторой кинетической энергией. Однако, согласно классической теории электромагнитных излучений, эта кинетическая энергия должна зависеть от интенсивности света, что находится в противоречии с экспериментальными результатами. В 1900 г. Планк, а затем в 1905 г. Эйнштейн ввели новые понятия, позволяющие, в частности, объяснить и это явление они стали на точку зрения дискретной, т. е. корпускулярной, природы света. Монохроматическое световое излучение проявляется в виде частиц света, названных фотонами. Эти частицы света соответствуют импульсам энергии — квантам. [c.21]

Во взглядах на природу света очень мало что изменилось к тому времени, когда Томас Юнг в 1800 г. опубликовал свою первую работу, направленную против корпускулярной теории. В ней он показал превосходство волновой теории в объяснении явлений отражения и преломления света. Затем в 1801 г. он объяснил явление интерференции, а с его помощью и существование колец Ньютона, хотя ранее Ньютон сделал то же самое на основании корпускулярной теории. Высказанная Юнгом идея объяснения интерференции была в действительности не совсем новой, так как сам Ньютон использовал ее в теории приливов и отливов. Юнг нашел, что если лучи от источника монохроматического света сфокусировать на две щели в диафрагме так, как показано на рис. 1-1, то на экране, расположенном за щелями, можно наблюдать ряд линий. Положение этих линий легко объяснимо с помощью интерференции, исходя из волновой теории. В результате прохождения лучей через два отверстия за ними распространяются световые волны. Если гребень одной волны совпадает с гребнем другой, то произойдет [c.15]

Исходя из известной в механике аналогии между траекториями частиц и световыми лучами с одной стороны и из установленной к тому времени двойственной природы света (волна — фотоны) и положений теории относительности, де Бройль высказал идею о двойственной природе электрона и вообще всех частиц (1923). Согласно де Бройлю, устанавливается соответствие между движением частицы и распространением некоей волны, причем величины, описывающие волну, должны быть связаны с динамическими характеристиками частицы соотношениями, которые содержат постоянную Планка /г . [c.7]

Таким образом, в то время как фотоэффект и ряд других явлений совершенно определенно указывают на корпускулярную природу света, его интерференция и дифракция столь же определенно свидетельствуют, о его волновой природе. Отсюда следует, что движение фотонов характеризуется особыми законами, в которых сочетаются как корпускулярные, так и волновые свойства. [c.41]

Обычно шумы, обусловленные электроникой, фнзико-химически-ми процессами, приводящими к образованию интересующего нас излучения, значительно превышают шумы, связанные с дискретной природой света. Однако в последние годы разработаны методы получения атомов и регистрации их спектров, в которых шумы, связанные с дискретной природой материи, играют доминирующую роль. [c.28]

Современное представление о природе света. Электромагнитная, волновая природа света не вызывает сомнений и в настоящее время. Она строго доказана большим числом разнообразных опытов. Но представление о непрерывной волне неверно. [c.21]

Интересно отметить, что еще в 1819 г., т. е, почти за 100 лет до работ Резерфорда, очень сходные представления развивал в своих лекциях профессор Московского университета М. Г. Павлов. Основными его положениями были следующие а) движение доминирует в природе, абсолютного покоя нет б) природа света — электрическая в) все вещества образовались из первичной материи г) материя связана в своем строении с электрическим зарядом д) элементы имеют планетарное строение е) первый атом построен из положительного и отрицательного, зарядов. Само собой разумеется, что теоретические построения М. Г. Павлова имели умозрительный характер. [c.72]

Современная квантовомеханическая теория строения атомов и молекул, разработанная Де-Бройлем, Шредингером, Гейзенбергом и др., учитывает двойственность природы электронов и других микрообъектов, т. е. их корпускулярно-волновые свойства. Свет также обладает корпускулярно-волновыми свойствами, что обнаруживается в ряде различных явлений в его интерференции и дифракции, с одной стороны, в его фотоэффекте и давлении — с другой. Двойственность природы света обнаруживается и в уравнении, связывающем количество движения фотона тС с длиной волны X. Это уравнение легко получается из уравнений Планка (И,6) и Эйнштейна (В,1). Сопоставляя эти два уравнения, получим [c.64]

Объяснение процессов поглощения и излучения требует понимания природы света. Для фотохимиков особый интерес представляет вопрос, каким образом свет изменяет электронную конфигурацию поглощающих частиц, а изменение электронной конфигурации приводит к испусканию излучения. [c.27]

Мы специально выделили здесь события, приведшие к осознанию электромагнитной природы света, так как ученые второй половины XX в. воспринимают уже как часть своего мировоззрения тот факт, что свет есть форма электромагнитного излучения. Мы знаем также, что радиоволны, инфракрасное излучение, рентгеновские и космические лучи, так же как свет и ультрафиолетовое излучение, являются электромагнитными волнами и различаются лишь диапазонами частот. Наиболее значительным изменением представлений об электромагнитном излучении, характерных для XIX в., является осознание наличия наряду с волновыми свойствами света также и корпускулярных свойств, причем энергия этих частиц света, или фотонов (е), и частота (v) излучения волны связаны соотношением e = /iv (см. разд. 1.2). [c.28]

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]

После первого периода распространения этих новых представлений о природе света и электронов, ученые приняли такого рода идеи и обнаружили, что обычно можно предвидеть, когда в определенном эксперименте луч света следует описывать главным образом через длину волны, а когда определять через энергию и массу фотона. Иными словами, они научились правильно определять, когда целесообразно рассматривать свет состоящим из волн, а когда считать его состоящим из частиц — фотонов. Они научились точно так же распознавать, когда следует рассматривать электрон как частицу, а когда как волну. В некоторых опытах как волновой характер, так и корпускулярный характер сказываются весьма значительно, и в этих случаях необходимо провести тщательное теоретическое исследование с применением уравнений квантовой механики, чтобы предсказать поведение света или электрона. Можно задать и другие вопросы существуют ли электроны и как они выглядят [c.73]

Оглядываясь назад, можно сказать, что постулат де Бройля пе был уж столь смелым шагом, поскольку он в значительной мере был предопределен достигнутым к тому времени уровнем знаний о природе света или электромагнитного излучения. По этому целесообразно сделать небольшое отступление, посвящен- ное природе света. [c.15]

На практике флуктуации потока фотонов, зависящие от параметров конкретного источника излучения, значительно превышают флуктуации, обусловленные дискретной природой света. Например, интенсивность спектра дугового разряда зависит от флуктуации скорости испарения пробы из канала угольного электрода, а ин-тенсивиость спектра пламени — от флуктуаций давления горючего газа. Как было сказано выше, каждая из флуктуаций, какими бы явлениями она ни была обусловлена, вносит свой вклад в суммарную составляющую шума. Поэтому нахождение явления, вносящего наибольший вклад в суммарную составляющую, и устранение или минимизация флуктуаций, обусловленных этим явлением, являются важной аналитической задачей. [c.80]

Несомненно, что волновая функция -ф, представляющая сО бой амплитуду волны соответствующей частицы в трехмерном пространстве, является важной величиной. Но какова ее связь с наблюдаемыми свойствами частицы Переход от классической, корпускулярной, картины к волновой [т. е. переход от уравнения (2.16) к уравнению (2.18)], не дает еще ответа на этот вопрос. Некоторое представление о характере этой связи можно получить из рассмотрения волновой природы света. Предположим, что пучок монохроматического света падает на две узкие, близко расположенные щели. Если одну из щелей закрыть, часть пучка пройдет через открытую щель, которая сама действует как вторичный источник излучения, и осветит экран, помещенный за щелью. Если теперь закрыть эту щель и открыть другую, то на экране будет наблюдаться аналогичная картина освещенности. Как изменится освещенность экрана, если оставить обе щели открытыми Хорошо известно, что на экране будет наблюдаться интерференционная картина. Для описания этого эффекта необходимо сложить волновые ампли- [c.24]

Согласно волновой теории света, явления преломления и дифракции света можно понять, зная законы распространения волн. Для объяснения других свойств света, таких как линейчатый вид атомных спектров и фотоэлектрический эффект, необходимо обратиться к корпускулярной (фотонной) теории света. Такая двойственная природа света побудила в 1924 г. де Бройля задуматься над вопросом не мо-Свег (1аспро1 пп я( тся гут ли и частицы обладать некоторыми волновыми как волна, но он имеет свойствами Он высказал предположение, что длина также ряд сеи йстп, волны X для частицы с массой т, движущейся со характерчь X дчя часки скоростью и, определяется уравнением [c.42]

Микроскоп — это прибор, позволяющий получать увеличенные изображения мелких предметов. Волновая природа света накладывает определенный предел на тот минимальный размер деталей, который можно различить с помощью оптического микроскопа. [c.100]

В гл. 2 было показано, что свет можно рассматривать как волны и что существуют различные опыты, доказывающие это. Но мы узнали также, что свет ведет себя так, будто он состоит из маленьких порций энергии, называемых квантами, причем существуют опыты, которые подтверждают и эту точку зрения. Поэтому мы вынуждены рассматривать свет, с одной стороны, как непрерывный волновой процесс, а с другой—как поток частиц с определенной энергией. Эти два, казалось бы, взаимно исключающие друг друга представления о природе света находят отражение в общепринятой теперь точке зрения на свет как на явление, обладающее двойственной природой. [c.56]

Двойственная природа света. Впервые двойственная корпускулярно-волновая природа была установлена для света. В первой половине прощлого века в результате изучения интерференции и дифракции света было экспериментально обосновано, что свет представляет собой поперечные электромагнитные колебания, Возникновение в определенных условиях явлений и интерференции и дифракции является неотъемлемой особенностью любого волнового процесса. [c.16]

Дифракция электронов. Как фотоэлектрический эффект, так и эффект Комптона говорят о корпускулярной природе света. Потоб-Hoii точки зрения придерживались ранее, хотя она противоречила давно установленной волновой теории света, но нозжс от нее от- [c.430]

Ученых с давних пор интересовало, чем вызвано преломление солнечных лучей при прохождении через призму (рис. 2.15) и их разложение на спектральные цвета (назьшаемое дисперсией света). Экспериментальное изучение природы света было начато Галилеем (1564—1642), который безуспешно пытался определить его ско- [c.33]

К концу XVIII в. для объяснения природы света были предложены две взаимоисключающие теории. Датский ученый Христиан Гюйгенс считал, что свет представляет собой волны знаменитый английский ученый Исаак Ньютон предполагал, что свет состоит из частиц, или корпускул. Вследствие огромного научного авторитета Ньютона его корпускулярная теория получила более широкое распространение и просуществовала весь восемнадцатый век. Однако опыты Томаса Юнга, проведенные в 1815 г. в Англии, и опыты Френеля, поставленные в том же году во Франции, подвели прочную основу под волновую теорию света. [c.35]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология