1.История открытия квантовых свойств света

«Где «работают»
световые кванты?»
Ильина И.Н.,
учитель физики
МБУ СОШ №43
Тольятти 2015 г.
Содержание:

1.История открытия квантовых свойств света:

а)1887г-Г.Герц открытие фотоэффекта.

б) конец 19в-А.Г.Столетов-исследование фотоэффекта (опыты).
в) 1900г-квантовая гипотеза М.Планка.
г) 1905г-А.Эйнштейн-теория (законы) фотоэффекта.








2. Фотоны.
3. Применение фотоэффекта:
Вакуумные и полупроводниковые элементы.
4.Проявление квантовых свойств света:
а)Химическое действие света ( фотосинтез, фотография, загар,
выцветание тканей и волос (летом), образование озона после
грозы).
Б) Световое давление-исследование П.Н.Лебедева.
1.История открытия квантовых
свойств света:

А) 1887г-Г.Герц открытие фотоэффекта.
Фотоэффект – это вырывание электронов из вещества под действием света.
Открытие фотоэффекта следует отнести к 1887 г., когда Герц обнаружил, что
освещение ультрафиолетовым светом электродов искрового промежутка,
находящегося под напряжением, облегчает проскакивание искры между
ними.
б) конец 19в-А.Г.Столетов-исследование
фотоэффекта (опыты).

А.Г. Столетов исследовал
явление
фотоэлектрического
эффекта, установил его
природу и главные
закономерности. Суть
фотоэффекта, как открыл
Столетов, состоит в
испускании металлом под
действием света
отрицательно заряженных
частиц, оказавшихся на
поверку электронами.
в) 1900г-квантовая гипотеза М.Планка.

Макс Планк в 1900 г.
высказал гипотезу о том,
что свет должен излучаться
порциями (квантами).
Таким образом, начала
развиваться современная
физическая теория,
называемая квантовой
физикой.
г) 1905г-А.Эйнштейн-теория (законы) фотоэффекта.

В 1905 г. Эйнштейн, опираясь на работы М. Планка,
предложил совершенно новую теорию фотоэффекта. По
Эйнштейну, световой поток представляет собой поток
«атомов света», названных Эйнштейном фотонами; каждый
фотон обладает энергией.
2. Фотоны

Фотоны - световые
«частицы»
(«квазичастицы»),не
имеющие массы покоя и
электрического заряда, но
обладающие энергией и
импульсом.
Приблизительно так
выглядит виртуальная
модель фотона.
3. Применение фотоэффекта:

С помощью фотоэффекта
«заговорило» кино, стала
возможной передача
движущихся изображений
(телевидение) Основанные
на фотоэффекте приборы
контролируют размеры
изделий лучше человека,
вовремя включают и
выключают маяки и
уличное освещение.
Вакуумные и полупроводниковые элементы.

Вакуумные фотоэлементы.
Современный вакуумный
фотоэлемент представляет собой
стеклянную колбу, часть
внутренней поверхности
которой покрыта тонким слоем
металла с малой работой выхода.
Через прозрачное окошко свет
проникает внутрь колбы. В ее
центре расположена
проволочная петля или диск —
анод , который служит для
улавливания фотоэлектронов.

Полупроводниковые
фотоэлементы. Кроме
рассмотренного фотоэффекта,
широко применяется и так
называемый внутренний
фотоэффект в
полупроводниках. Внутренним
фотоэффектом называется
перераспределение электронов
по энергетическим состояниям в
твёрдых и жидких
полупроводниках и
диэлектриках, происходящее под
действием излучений.
4.Проявление квантовых свойств света:
а)Химическое действие света ( фотосинтез,
фотография, загар, выцветание тканей и волос,
образование озона после грозы).

Важнейшие химические реакции
под действием света и солнца
происходят во многих
микроорганизмах, траве,
зеленых листьях деревьев и
растений , дающих нам пищу и
кислород для дыхания. Листья
поглощают из воздуха
углекислый газ и расщепляют
его молекулы на составные
части: углерод и кислород.
Происходит это в молекулах
хлорофилла под действием
красных лучей солнечного
спектра. Этот процесс
называется фотосинтезом.

Фотография.
Химическое действие
света лежит в основе
фотографии. Слово
«фотография»
происходит от
греческого «фото» –
свет, «графо» – рисую,
пишу. Фотография –
рисование светом.

Выцветание тканей на
солнце и образование
загара ( потемнение
кожи человека под
воздействием
ультрафиолетовых
лучей) – это тоже
примеры химического
действия света.

При попадании
солнечных лучей, в
капле воды кислород
преобразуется в озон.
Также Вы чувствуете
запах озона после
грозы, когда он
образуется при
электрическом разряде.
Б) Световое давление-исследование
П.Н.Лебедева.

Лебедев при помощи
виртуозных, хотя и
выполненных скромными
средствами опытов подтвердил
теоретическое предсказание
Максвелла о давлении света на
твердые тела, а в 1907 году — и
на газы (открытие эффекта
давления света). С точки зрения
квантовой теории давление
света появляется в результате
передачи телу импульсов
фотонов при их поглощении.