A tömeg és a lendület a foton
Fotonok. Ahhoz, hogy magyarázza az energia elosztására spektrumában egyensúlyi hőmérsékleti sugárzás, elég ahhoz, hogy feltételezzük, hogy a fény csak kibocsátott részletekben. A magyarázat a fotoelektromos hatás elegendő ahhoz, hogy feltételezzük, hogy az elnyelt fény a változatlan részek. Einstein sokkal tovább ment. Azt feltételeztük, hogy a fény és terjed a különálló szemcsék formájában. Ezt követően, ezeket a részecskéket nevezzük fotonok.
A létezése fotonok megerősíti a kísérletek Bothe. Azt mutatta, hogy az energia a röntgensugarak oszlik részletekben az egyik vagy másik irányba (inkább, mint minden irányban egyidejűleg az elektromágneses hullám).
Mivel foton halad át a fény sebessége minden inerciális vonatkoztatási rendszer, akkor elvei szerint a relativitáselmélet nincs nyugalmi tömege. fotonenergia határozza meg a frekvencia
A részecskék nem nyugalmi tömege, lendület társított energia arány. Ahhoz, hogy egy foton
Mivel fotonok lendület, a beeső fényt a test kell gyakoroljon nyomást rá. Számítsuk szempontjából a kvantum elmélet a fény kifejtett nyomás áramlási testfelület monokromatikus sugárzás (frekvencia w), merőleges a beeső felületet. Ha az egységnyi idő egységnyi területen esik N fotonok, akkor a reflexiós együttható r felületi visszavert fény fotonok RN, egy (1-r) N - felszívódik. Minden elnyelt foton transzferek lendület felületre. és az egyes visszavert - (a reflexiós foton impulzus irányt). Ezért, alacsony nyomású
Ez az energia a foton érkezik az egységnyi területre jutó idő, azaz, besugárzott felületi, valamint - a térfogati energiasűrűsége sugárzás. ezért
Formula (18-22) egybeesik a kifejezést nyert az elektromágneses (hullám) Maxwell-elmélet.
Compton hatása. Különösen világosan megnyilvánult korpuszkuláris tulajdonságait a fény egy jelenség, hogy már az úgynevezett Compton hatást. Megvizsgálva a szórási röntgensugarak különféle anyagokkal, azt találtuk, hogy a szórt sugár, valamint a sugárzás eredeti hossz L is tartalmaz egy hosszabb hullámhosszú sugarak l ¢. A különbség Dl = l ¢ -L azt találtuk, hogy csak attól függ a szög közötti q az irányt a primer sugárnyaláb és a szórt sugárzás.
Compton hatása annak köszönhető, hogy rugalmas szórására, röntgensugárzás a szabad (vagy lazán összekapcsolt) elektronokat anyag, amely kíséri növekedése hullámhosszon. Ez a hatás nem illeszkedik a hullám elmélet, amely szerint a hullámhossz a szórási nem változhat: az intézkedés alapján időszakos optikai mező változik az elektron erőtér frekvenciájának, és ezért bocsát ki a szétszórt hullámok ugyanazt a frekvenciát.
Minden a funkciók a Compton hatás azzal magyarázható alapján quantum ötletek a fény természete, figyelembe véve a szórás, mint a rugalmas ütközés a röntgen fotonok szabad elektronokat. Az ütközés a foton átadja része az elektron energia és lendület megőrzése összhangban törvényeket.
Tekintsünk egy rugalmas ütközés két részecske (ris.18.4) - beeső fotonok, amelyek a lendület és az energia. egy szabad elektron nyugalmi (nyugalmi energia -. az elektron nyugalmi tömeg). A törvény szerint az energiamegmaradás
A törvény szerint a lendületmegmaradás
A képletekben (18-23), (18-24) p - pulzus, és - az ütközés után az elektron energia, - az energia, és - a lendület a szórt foton. Transform (18-24) a forma
Behelyettesítve a (18-23) és (18-25) értékei q és jelző foton szórási szög, megkapjuk
Egyenlet megoldását (18-26) és (18-27), megkapjuk
Mivel mind. megkapjuk
ahol az úgynevezett Compton-hullámhossza a részecske a kérdéses, ebben az esetben egy elektron. Az elektron.
Mivel a Compton hatás és a fényelektromos hatás által okozott kölcsönhatása fotonok és elektronok. Az első esetben, a foton szóródik, a második - felszívódik. Scattering akkor történik, amikor egy foton kölcsönhatás a szabad vagy kötött elektron, és fotoelektromos hatás - a kötött elektron. Meg lehet mutatni, hogy az ütközés a foton szabad elektron nem történhet foton abszorpció, mivel ez a folyamat ellentétes jogszabályok az energiamegmaradás és a lendület. Ezért, csak a szórás figyelhető meg a kölcsönhatás a fotonok szabad elektronok, azaz hatás
Atomok és spektruma. Elemei atomfizika. Thomson modell és a Rutherford atom. A vonal spektrumát hidrogénatom. Bohr kívánságot. A kísérletek Franck és Hertz. A spektrum a hidrogénatom Bohr.