Корпускулярно-волновая природа свет

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]

Двойственная природа электрона. В 1905 г. А. Эйнштейн предсказал, что любое излучение представляет собой поток квантов Э1 ер-гии, называемых фотонами. Из теории Эйнштейна следует, что свет имеет двойственную (корпускулярно-волновую) природу. [c.20]

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]

Строение атома и периодический закон Д. И. Менделеева. Основные этапы развития представлений о строении атома. Модель строения атома Резерфорда. Постулаты Бора. Корпускулярно-волновая природа электрона. Квантово-механическая модель атома. Квантовые числа. Атомные орбитали. Заполнение уровней, подуровней и орбиталей электронами принцип минимальной энергии, принцип Паули, правило Хунда. Правила Клечковского. Электронные формулы элементов 1-1У периодов. Строение атомных ядер. Изотопы. Изобары. Ядерные реакции. Современная формулировка периодического закона. Периодическая система элементов в свете строения атома. Периоды, группы, подгруппы. 8-, р-, d- и -элементы. Периодичность свойств химических элементов. [c.4]

В 1924 г. Де-Бройль предположил, что двойственную корпускулярно-волновую природу имеют и электроны, и другие микрообъекты. Если фотон, не имеющий массы покоя, может двигаться только со скоростью света С (в вакууме), то электрон, имеющий массу покоя, может двигаться только со скоростью и С С. Если, по Де-Бройлю, допустить, что с движущейся материальной частицей ассоциируется волна, то естественно допустить, что длина этой волны по аналогии с (11,18) определяется подобным же уравнением [c.64]

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]

Таким образом, свет проявляет и свойства частиц (фотоэффект), и свойства волн (интерференция, дифракция), т. е. свет обладает двойственной корпускулярно-волновой природой. Двойственная природа света подчеркивается связью, которая существует между длиной световой волны А, и массой светового фотона т. Эта связь выражается формулой [c.16]

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]

Возникновение квантовой механики. Теория Бора дала возможность определить положение линий в спектре атомов водорода (и других простейших атомных систем), но не могла объяснить различия в интенсивности этих линий и некоторые другие особенности спектров. Недостаточность теории Бора проявлялась и в необходимости рассматривать одни световые явления на основе волновой природы света, а другие — на основе корпускулярной теории (корпускула — частица) без согласования этих представлений. Теория Бора не давала возможности объяснить также природу связи между атомами при образовании из иих молекул. Дальнейшее успешное развитие теория атома получила на основе волновой, или квантовой, механики. [c.46]

НИЯ классической физики. Загадочной является все же двойственная корпускулярно-волновая природа света. В явлениях дифракции и интерференции свет ведет себя подобно волне, а в фотоэлектрическом эффекте и эффекте Комптона — как поток частиц. [c.21]

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]

Волновой характер движения микрочастиц. Как известно, для описания электромагнитного излучения привлекают как волновые, так и корпускулярные представления с одной стороны, монохроматическое излучение распространяется как волна и характеризуется длиной волны Я (или частотой колебания v) с другой стороны, оно состоит из микрочастиц — фотонов, переносящих кванты энергии. Явления дифракции и интерференции электромагнитного излучения (света, радиоволн, Y-лучей, рентгеновских лучей и пр.) убедительно доказывают его волновую природу. В то же время электромагнитное излучение обладает энергией, массой, производит давление и т. д. Так, известно, что за год масса Солнца уменьшается за счет излучения на 1,5-101 т. [c.8]

Открытие корпускулярных свойств света, с одной стороны, и волновых свойств электронов, с другой, изменило наши представления о природе вещества возникла идея о двуединой, корпускулярно-волновой природе вещества, согласно которой поле и частица не противопоставляются друг другу, а выступают как две стороны одной и той же реальности. [c.70]

Фотон можно рассматривать и как волну, и как частицу. При излучении макротел условия таковы, что на первый план выступают свойства частиц (прямолинейность распространения света, законы отражения и преломления и пр.). В этих случаях удобнее пользоваться простыми закономерностями, вытекающими из корпускулярной теории Ньютона о природе света. При изучении же микромира, т. е. элементарных частиц, обладающих малой массой и достаточно большой скоростью, проявляются и преобладают их волновые свойства (дифракция света, интерференция и т.д.). Но некоторые явления, например фотоэффект, невозможно строго и просто объяснить ни корпускулярной, ни волновой природой света. В то же время это явление легко объясняется квантовой теорией о природе света. Эта теория не противопоставляет волне движущуюся частицу (элементарную), а рассматривает их как два способа описания одного и того же процесса. [c.10]

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]

Электромагнитное излучение (свет) может быть описано двумя способами. Первый отражает волновую природу света и наиболее удобен для объяснения таких оптических явлений, как отражение и рассеяние электромагнитного излучения, процессов интерференции, дифракции и преломления световых лучей. Второй способ учитывает корпускулярную природу света и объясняет процессы поглощения и испускания электромагнитного излучения атомами и молекулами. [c.331]

Двойственная природа света. Впервые двойственная корпускулярно-волновая природа была установлена для света. В первой половине прошлого 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]

О волновой природе электрона. У частиц малой массы движение и взаимодействие происходят по законам, отличающимся от законов классической механики. Как было установлено, электромагнитные колебания имеют двойственную природу. Такие явления, как интерференция и дифракция света, свидетельствуют о его волновой природе, а способность оказывать иа освещаемую поверхность механическое давление или вырывать с этой поверхности электроны (фотоэлектрический эффект) указывает иа его корпускулярную природу, т. е. позволяет рассматривать световое излучение как поток частиц, или квантов, названных фотонами. [c.26]

При рассмотрении преломления и отражения мы пользовались представлением о свете как о потоке частиц. Однако не все свойства света можно объяснить только с точки зрения корпускулярной природы света — необходимо учитывать и волновую его природу. Для цветной фотографии это особенно важно, так как и цвет излучения (света), и окраска тел, и законы воспроизведения цвета не могут быть объяснены без привлечения понятий, связанных с волновой природой света. [c.16]

Итак, с одной стороны, в опытах по интерференции и дифракции света, преломлению, поляризации проявляется волновая природа света, с другой — в световом давлении, фотоэффекте, эффекте Комптона проявляется корпускулярная природа излучения. Возникает вопрос какой из двух точек зрения отдать предпочтение [c.13]

Недостаточность теории Бора выявилась и в ее логических противоречиях, приводивших, например, к тому, что при объяснении одних явлений приходилось приписывать свету волновую природу, а при объяснении других — корпускулярную. [c.36]

Из курса физики известно, что свет обладает двойственной природой волновой и корпускулярной. Такие явления, как дифракция света, интерференция, свидетельствуют о его волновой природе. Явление фотоэффекта (отрыв от поверхности вещества электронов под воздействием света) дает представление о его корпускулярной природе. [c.173]

Дуализм волна—частица . Новые представления о природе электрона берут свое начало в известной полемике о сущности лучистой энергии, которая велась в течение длительного времени такими выдающимися исследователями, как Гюйгенс, Ньютон, Юнг и Френель. К началу XX в. считалась установленной волновая природа излучения точно так же, как веком раньше общепризнан был его корпускулярный характер. В 1905 г. для объяснения фотоэлектрического эффекта Эйнштейну пришлось вновь вернуться к представлению о фотонах как световых частицах. Таким образом, с новой остротой встал вопрос что такое свет—волны или частицы [c.162]

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]

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]

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]

Свет имеет двойственную природу, поэтому энергия фотона может быть выражена двумя уравнениями E=hv и Е—тс . Найдите отсюда взаимосвязь между длиной волны, скоростью света и массой фотона. Получите уравнение де Бройля, заменив фотон любой микрочастицей. Почему корпускулярно-волновой дуализм свойствен только микрочастицам [c.81]

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]

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]

Волновая механика была создана, как и матричная механика, в результате длительного процесса развития теоретической физики. Но предпосылки на этот раз были иные и сводились к попыткам решить вопрос о дуалистической корпускулярно-волновой природе излучения, а затед1 и вещества. Как мы уже отмечали, в 1905 г. Эйнштейн предложил корпускулярную теорию света и обратился при этом к формуле Планка. Несколько лет спустя Эйнштейн сделал вывод, что корпускулы света должны сопровождаться волнами. Идея о синтезе волновой и корпускулярной теорий носилась в воздухе. Однако она настолько противоречила традиционному и привычному способу мышления физиков, что только в 1923—1924 гг. такой синтез был осуществлен де Бройлем. [c.162]

Двойственная (корпускулярно-волновая) природа микрообъектов.В основе современного понимания микромира лежит представление о том, что любая движущаяся частица обладает волновыми свойствами. Так, дифракция и интерференция электромагнитного излучения (света, радиоволн, 7 Лучей, рентгеновских лучей) служат убедительным доказательством его волновой природы. В то же время электромагнитное поле — это вещество, состоящее из микрочастиц, называемых фотонами, или квантами. Поэтому электромагнитное поле производит давление, обладает массой и т. д. (Интересно в связи с этим отметить, что за год масса Солнца уменьшается за счет излучения на 1,5 х х101 т ) [c.7]

Явление дифракции электромагнитного излучения (света, радиоволн, у-- учей, рентгеновских лучей) доказывает волновую природу излучения. В то же время электромагнитное излучение обладает массой (производит давление), и его можно представить как поток частиц — фотонов. Иными словами, электромагнитное излучение проявляет как волновые, так и корпускулярные свойства. Луи де Бройль (1924 г.) показал, что движение любой микрочастицы можно рассматривать как волновой процесс частице массой т, движущейся со скоростью V, соответствует волна длиной [c.18]

Одной из наиболее интересных и важных проблем раннего периода развития химии и физики было изучение природы лучистой энергии. На протяжении всего ХУИ1 века большинство физиков считало, что видимый свет состоит из мельчайших частиц, вылетающих из источника света подобно пулям. Эта корпускулярная теория, получившая почти всемирное признание, была предложена в 1675 г. Исааком Ньютоном в его сообщении Королевскому обществу. Однако некоторые ученые не были согласны с его точкой зрения. Гюйгенс еще до Ньютона предложил волновую теорию света, которую в то время поддержал Гук. Они предположили, что свет имеет колебательный характер, аналогичный характеру волн на поверхности воды. Но получилось так, что одно из наиболее ярких подтверждений волновой теории было использовано тогда для ее дискредитации, и вплоть до XIX века господствовала корпускулярная теория Ньютона. [c.15]

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]

Ядро занимает лишь незначительную часть обш его объема атома, хотя концентрирует почти всю массу атома. Вокруг ядра группируются электроны. Оин вносят очень небольшой вклад в обшую массу атома, но зато занимают большой объем и обусловливают размеры атома. Главная концепция современной теории микромира состоит в том, что в атомной шкале частицы и волны незаметно переходят друг в друга, т.е. частицы имеют свойства воли, а волны - свойства частиц. Несмотря на то, что волновая природа фотонов (то есть света) была установлена давно, почти инкто до 1925 г. не принимал всерьез точку зрения, согласно которой вещество (например, электроны, атомы) подобно волне, а не корпускулярно. Но в 1925 г. Дэвиссон и Джермер открьпш дифракцию (т.е. волновые свойства) электронов на кристаллической решетке. Опыт по дифракции, позднее проведенный с другими частицами, включая молекулярный водород, четко показал, что частицы имеют волновые свойства. [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология