Фотоните, фотоелектричния ефект, ефектът Compton

Общата инерция на фотона е равен на
(7) Енергетика -
(8)
Ние сега се използва съотношението. той дава
(9)

3. фотоефекта

Задача 3 В устройството, показано на фигурата, катод фотоклетка могат да бъдат направени от различни материали. На съседния Фигурата показва графики на заключващия Uzap напрежение на честота п на осветяващата светлина за две различни катодни материали. Защо Uzap зависимостта (н) е линейна? Кой материал е с голяма работа функция? Какъв е физичния смисъл на точките А и В на графиката?

4. Цел За определяне на константата на Планк е сглобена схема е показано на фигурата от предишната проблема. Измерванията изключване напрежение показва, че при осветяване с виолетова светлина фотоклетка 7,5 х честота от 1014 Hz, блокиращото напрежение Uz1 = 2 V и за червена светлина с честота от 3,9 х 1014 Hz изключване напрежение, равно Uz2 = 0.5 V. каква е стойността на константата на Планк, получена от тези данни?

4. Комптън ефект

Задача 5. Каква е дължината на вълната на Комптън обвинен пион, ако енергията почивка е 140 MeV?

Задача 6. Дължината на вълната на рентгеновите лъчи след Compton разсейване на електрони се увеличи с 3 х 10-13 м. При какъв ъгъл разсейване измерване се провежда дължина на вълната?

Задача 7. [Orir, 18, str.436]. А фотон с енергия от 100 KeV претърпява Compton разсейване под ъгъл от 90 °. Каква е неговата енергия след сблъсъка? Какво е кинетичната енергия на електрона на откат? Определяне на посоката на движение на електрона на откат.

Решение. разпръснатото фотонна енергия е равна на

Кинетичната енергия на отката електронна енергия на фотона е равна на разликата преди и след разсейване, т. Е.
Екин = E-E` »16,2 КЕВ.

От закона за запазване на инерцията и състоянието на проблема, че компонент на електрон пулса след взаимодействието в посоката на разпространение на фотона на инцидент е равна на първоначалната стойност фотон инерция р = E / C. Напречният компонент на електронен импулс е равна минус разсеяна фотон инерция р ^ = E` / C. По този начин,
(14)

5. домашна работа

5.1 подготвят за тестове на "фотони, фотоелектричния ефект, Комптън ефект."

дейност 2.1.6

изпит
"Photon фотоелектричния ефект, Комптън ефект"

Задача 1. Определете фотоелектричния праг фотокатодния 2 EV работа функция.

Задача 2. Виж максималните електроните скорост изхвърлени от метал с дължина на вълната на светлината в фотоелектричния ефект L = 4 х 10-7 м. Ако работното функцията на метал е равна на 1.9 ЕГ.

Задача 3. Определяне на електрон работа функцията на фотокатода, когато се облъчва с лампа с честота п = 1,6 х 1015 Hz фототока блокиране напрежение спира, когато 4.1 V.

Задача 4. Един от плочите на равнина кондензатор се облъчва с монохроматична светлина с дължина на вълната L = 200 нм. Кондензаторът се зарежда до максимум потенциална разлика от 3 В. Определяне на работа функцията за материала на плочата.

Проблем 5. фотон с енергия Напр = 2mec2 когато разпръснати от стационарен електрон губи половината от своята енергия (за мен - инвариант маса на електрона). Намерете ъгъл на разсейване между посоките на движение на разсеяна фотон и електрон-голямо влияние.

Насочване 6 [незадължително]. Виж максималния ъгъл разсейване на рентгенови фотони на Jmax фиксирани електрони, след което разпръснати рентгенова фотона не могат да произвеждат електрон-позитронна двойка в последващо взаимодействие с материята.

опция II

Задача 1. фотоелектричния праг за метал е 4.5 ЕГ. Определя работата функция.

Задача 2. Когато една честота на падащата светлина на повърхността на метал с работно функция на 2.2 ЕГ. максималната скорост на фотоелектроните е 1000 km / и?

Задача 3. Когато обратно напрежение, което завършва в цезиев фотоклетка фототока а при облъчване със светлина с дължина на вълната L = 400 нм. Червеният граница на фотоелектричния ефект с цезиев е 620 пМ.

Задача 4. лъч на ултравиолетови лъчи с дължина на вълната л = 10-7 m 10-6 W инцидента на фотокатода. Определя възниква ефектът на фототока ако всеки от инцидент фотони на повърхността на фотокатодна има 1 в 100 шанс за теглене електрони.

Задача 5. Фотонът е разпръсната от стационарен електрон. J какъв ъгъл към първоначалната посока на движението на фотона ще се премести откат електрон, ако енергията на фотона на инцидент е Напр = 2mec2. и половината от тази енергия се губи в разсейването на фотон?

Насочване 6 [незадължително]. Виж максималния ъгъл разсейване на рентгенови фотони на Jmax фиксирани електрони, след което разпръснати рентгенова фотона не могат да произвеждат електрон-позитронна двойка в последващо взаимодействие с материята.

дейност 2.1.7

свойствата на вълната на частиците

2. вълни на вероятността

2. Частиците 1-вълни

Помислете за експеримента със сноп от монохроматична светлина с ниска интензивност. Да предположим, че лъчът минава през фина дупка с диаметър от няколко дължини на вълната. По всяко време през отвора преминава само една частица. Както приемника ще се фотографска плака с висока резолюция с много малък размер на зърно. Ние извършваме няколко експерименти с увеличаване на времето на експозиция.

При ниска експозиция на филма се отпечатват произволно разпръснати в отделните точки - почернели зърна, които има една или повече фотони. Не ред в разпределението им не могат да бъдат взети под внимание. Въпреки това, ако ние налагат един на друг няколко от тези фотографски плаки или да направите времето на облъчване е няколко пъти по-голям, толкова по-гъста разпределението на точки започва да изглежда по модела - дифракционен модел. Дълга експозиция на табелката по-добре се вижда дифракция на кръгови отвора. Фигура заловен последователност от изображения с фотографски плаки отпечатъци увеличават експозиция.

Опитите с фотоелектричния ефект, ефектът Комптън, неподвижни изображения при ниска осветеност и ниска експозиция показват, че светлината е поток от частици - фотони. Движението на всеки отделен фотон случайно. По принцип, не е възможно да се предскаже в кое място на фотона ще летят на екрана ви.

При провеждането на голям брой експерименти (Experiment - една педя от един единствен фотон през отвора, увеличаване на времето на експозиция е еквивалентно на увеличаване на броя на експериментите) множество от резултати от всеки експеримент дава редовно пространственото разпределение на фотоните (с модела на дифракция). Разпределението на фотоните е същата като разпределението на интензитета на класическата електромагнитна вълна пречупените с кръгъл отвор.

По този начин, се приема, че частицата е свързан вълна. квадратна вълна амплитуда в този момент е равна на вероятността или вероятност да фотон в дадена точка.

Случаят с възникнали от събития, модели са показани при повторни тестове в същите условия. Например, когато отворите капака монета, че е невъзможно да се отгатне със сигурност, че есента - ези-тура, но ако се направи на голям брой хвърляния, а след това да се посочват тенденции - около половината от теста завършва с загуба орел и половина - опашки.

Важно: ако интензивността на лъчението е толкова малка, че лети през отвора на един фотон в секунда, така че фотоните вероятно няма никакво влияние върху друг не е, след като дълго време на табелката все още се проявява дифракционен характерни за преминаването на вълната през отвора. Следователно, вълна, свързана с всяка частица. Всяка частица е пречупен.

Vyvod.Fotony- частици. Движение на всеки фотон е непредсказуем. Вероятността за предсказуемо поведение. Вероятността за поведение контролиран процес вълна на частиците. Квадрата на амплитудата на тази вълна в региона на пространство дава вероятността на частицата в частта.

Въпрос 1: Какви са някои примери за явления, в които фотоните проявяват вълнови свойства.

2.2 вероятностни амплитуди

В този раздел ще даде отговор на този въпрос: "Ако една частица е свързана вълна, която варира след себе си?".