Квантоваяфизика штейн предложил, что энергия это рассеяние является упругимU=nmr=…=(ze2/4ПЕоСв-ва волновойфункции:
передаётся и поглощается тагже т.е.выполняется закон сохране/n)=U1 /n где U1=e2/4ПEoh= 1)Этокомплексная функция ко-
1.Тепловое излучение-излуч.элеквантами w=W=hv–энения импульса и энергии= =2 106м/с ординатывремени 2)Это ампли
ктромаг.волн с поверхности на-ргия кванта где h=6,625 10-34Дж=1-=с(1-ws) – сме- Е=WK+Wp=(mU2/2)-(zee/4ПЕо r)тудавероятности нахождения
гретого тела(Т>0) =>все тела с=> h/2П=1,04 10-34Дж с — щениедлины волны при эф.Ком = mz2e4 _ ze2mze2 микрочастиц вданном объёме
нагретые. приведённая постоян.Планка с=h/mec– длина волны Комп 16П2Eo22r22 4ПЕо4ПЕоr2Это нормированнаяфункция
Св-ва:1.Тепл.излуч.материално Формула Планка тона=2,426 10-12м. Эффект=_ mz2e4 4)Это однозначнаяконечная и
(обладает энергией и массой)2. f(w,T)=(w3 /4П2C2)(1/ew/Kt-Комптонаподтверждает нали- 32П2Ео2r22 => и непрерывная функция 5)Пер-
Единственый вид излучения ко—1) где е(в степени) w/Kt чие у фотонов импульса. E=E1 /n2 где E1=…=-13,6эВ выепроизводные от волновой
торое может находится в состо-Теоретич.формула Планкапол- 4.Давление света Е эВ функции по координатам и вре
янии термодинамического рав- ностью совпала сэкспиремен- Прибор Лебедева мени должны быть непрерывн.
новесия с веществом. тальными данными. Результат изме- 6) I2должна быть интегр.
Спектральная плотность энер-Формулы классической физики нения Лебедева 3.Основные идеи квантовой
гетическойсветимости: могут быть получены из форму совпал со значе механики:
r(w,T)= л квантовой физ, в виде частн. нием светового давления полу- hv=Em-En=(E1/m2)-(E1/n2) => Соотношениенеопределённос
Интеграль.энергетическая све-случая. ченной из теории Максвелла. Сериальная Бальмера: ти Гейзенберга: Произведение
тимость тела: Рф=hv/c; P-давление; Р=Fсила / v=(E1/h)(1/m2– 1/n2) где E1/h=неопределенностейзначений 2
Rc= ; Rc=(w,T)dw2.Фотоэлектрический эффект /SплощадьPимпульс /t= =R=3,29 1025Гц – постоянная сапряжёных величинне может
ór(T)= это изменение энергетич.состо-=dp/dt => P=dp/dts где dp= Редберта; v=(R/m2– R/n2)=быть меньшепостояноя Планка
Спектральная поглощательнаяяния вещества под действием =dpотр+ dpпог=2р(hv/c)N+(1-p)( =T(m)-T(n) где T=R/n2–спект-ХРх > YРy>
способность а(w,T)=dФпад /dS падающего света:1)если свет паhv/c)N=(hvN/c)(2p+1-p)=(1+p)(ральный терм. ZРz> Et>
1)Если а=0 =>не поглощает => дает на вещество и выбивает с hvN/c) ПринцРинца:Все линии излу- Принциппрочности в кванто
абсолютно белое тело его поверхности электроны, то P=(1+p)hvN/ cdts=(1+p)(W/csченияданного атома могут бытвой механике: На основании из
2)Если 0 серое тело фотоэффект внешний 2)если dt)=(1+p)(Ec/c) где Е-энергетичполучены путём всех возмож- вестного состояния микрочасти
3)Если а=0=>абсолютночёрноепод действием света валентныеосвещённость. ных комбинаций его термов цы в данный момент времени
тело(моделью АЧТ может слу- электроны отрываются от ато- Р=(1+р)(W/csdt)где cdt=l(рас- v=c/ 1/V=(R/c)(1/m2–можноопределить её состояние
жить маленькое отверстие в бо-мови остаются в нутрии веще стояние проходимое светом) => -1/n2); Rл=R/c=1,097 107м впоследующие моменты вре-
льшой полости). тва, тофтоэф.внутренний(толь- Р=(1+р)(W/V)=(1+p)w ОпытФранка и Герцаподтве-мени.
Законы теплового излучения: ко вполупроводниках и диэлек По современным представленирдили дискретный характерпог4.Уравнение Шрёдингера
1. ЗаконКирхгофа: отношение триках. ям светобладает корпускуляр-лащения энергии.Теория не объВ квантовой механике состоя-
спектральной плоскости энергеЗаконвнешнего фотоэффектаволновым дуализмом, в одних яснила различную энтенсив- ние микрочастицы описывается
тической светимости тела, к его1. Закон Столетова: фототок явлениях проявляются его вол-ностьспектра.она использовалоеё волновой функцией. Волнов.
спектральной поглощающей насыщения прямопропорц.па- новые св-ва, вдругих явлениях классическое и квантовое пред-функц.входит в уравнения полу
способности является универсадающему на катод световому проявляютсякорпускулярные ставление.Она тагже необъяс- ченые Шр., поэтому это уравне-
ль.функции температуры и незапотоку(привсех прочих =усло-св-ва. нила строение атома начиная с ние вквантовой мех.является
висит от природы тел. виях опыта). гелия. темже самым, что и 2ой з.Нью-
r1(w,T)= r2(w,T) = rn(w,T) 2. Maxкинетическая энерг. вы- Физикаатома и ядра 2.Корпускулярноволновой дуатона в класич.мех.
a(w,T) a2(w,T) =… an(w,T)=битых электронов независит от лизм (-m)(2)+U=i
= r*(w,T) интенсивностисвета, а опреде- 1) Строение атома и кванто- Рф=h/в=h/P–длина /дt)где i=1; U=U(x,y,z)потен-
a(w,T) = f(w,T) = r*(w,T) ляетсятолько его частотой. ваяямеханика: волн де Бройля циал энергиямикрочастица во
физич.смысл: спектральноизлу-3.Для каждого вещ-ва катода су1.Теория атома Резенфорда Опытные подтверждения кор-внешнем силовом поле.Это ура
чательнаяспособность АЧТ. ществует краснаяграница фото и Бора пускулярноволнового дуализма внение – обобщение опытных
2. ЗаконСтефана-Гольцмана: эффекта, т.е. minчастота или 1)опыт Девиссона-Джермера фактов, теоретич. не выводят.
Re*=4где maxдлина волныпри которой * p=mU-импульсДвижение свободной микроча
порциональности(=5,67 10-8Вт/фотоэффект ещё возможен. d Au Wк=mU2/2-ки-стицы вдоль оси Х(U=0-свобо
/м2К4); То-темпер.окруж.средыФотоэффект объясняется с по- э нет.энерг.элек.дная частица):
аТ-коэф.скорости чёрного тела мощью фотонной теории света.В центре атоманаходится мале I Wк=р2/2m=>mE/2) =>
Re=aTT4; Re=aT(T4-To4) Фотон-квант света Wф=hv=hwнькое полржит.заряженое ядро; =>p=,/2mWк==Ae(в степени)(-i/Et-PxX) Это
Пирометрия -определение тем-hv=Aв+(mUc2max/2) – Уравне-почти вся масса атома сосреда- ,/u=,/2meIuI уравнение описывает плоскую
пературы удалённых нагретых ние Эйнштейна для фотоэфек.точена в ядре, вокруг ядра, на 2dsin=kx=> dsin/kмонохроматич.волну де Бройля
тел. f(,T)= r*(,T) зависит только от v– частоты значительном удаление враща- =0,165Hм; в=h/P=0,167нНраспростран.в доль оси х.Это со
-длина вол- mUc2max/2=hv-Aв=>mUc2ma/ ютсяотрицательные электроны2)опытБибермана-Сушкина- ответствуетодинаковой плот-
ны, которую при T2 T1 /2=0 => hvo=Aв => vo=Aв/h ra~10 -10м; rЯ ~10 -15м -Фабриканта:Изучили дифрак ности вероятности нахождения
ходится maxфу vo–краснаяграница фотоэфек. Постулаты Бора: цию электромагнит.пучков=> микрочастицы вразных облас-
нкции Кирхг. 0 Применение фотоэффекта: 1)Атом может находится в осо-развитиеэлектронографии. тях пространства.
3. Первый закон Вина(з.смещен)1)Фотоэлиментах 2)Фотоэлект-быхстационарных сост, в кото-…………………………………. 5. Микрочастица в потенци-
При увилич.темпер. АЧТ max роные приборы 3)Звуковое ки-рых он не излучаетэнергию По аналогии с механ.волнами альной яме
функции Кирхг.смещается в ко-но 4)Телевидиние 5)Солнечны2)При переходе из одного состодвижениемикрочастиц тагже U где l-ширина ямы
ротковолновую область. С1=батареи. яния вдругое атом излучает должноописыватся некой вол- U=0 0
=где С1-перваяпост.Ви- Ав1 Ав1n2 или поглощаетквант энергии новой функцией.Из опытовсле- 0 l x0; U=
на С1=2,90 10-3мК При освещении в hv=Em-Enдует, что в одних областях веро-Стационарное урав.Шрёдин-
4. rmax*(,T)=C2T3где C2=1,3 контакте 2ух полупроводников ятность обнаружения микрочасгера: 2+(2mE/2)(Е-U)
10-5Вт/м3К5 возникаетфотоЭДС >чемв других областях, т.к.ин- =0 где 2mE/2=k2=> +k2
Вид функцииКирхгофа: 3.Эффект Комптона Правило квантования электро-тенсивность волны пропорцион=0 { 0-1
f(w,T) -Реле иДжинс парафин ныхорбит:электрон в атоме мо квадратуеё амплитуды, то в {Xl=> =0
-опыт жет двигатся только по таким этих областях интенсивность (0)= (l)=0
орбитам на которых его моментволнде Бройля также больше. (x)=iAsin(kx+d), где (0)=
Формула Реле и Джинса: При рассеивании рентгеновск. импульса кратен постоян.План-(она определяет плотность ве- = iAsind=> d=0
f(w,T)=(w/4П2С2)КТ излучения на лёгко/углеводоро-ка. mUrn=n n=1,2,3…. роятности нахождения микро- (l)=iAsin(kl+d)
Расхождение формулы Р.иД.с дных соединениях происходит n — главное квантовое число частицы в данной области). K2=(П2n2)/c2 => 2mE= П2n2
опытом в области высоких час-изменениедлины волны(излуче Fy=FK ó mU2/r=eze/4ПЕо r2 Плотность вероятности f(V)= 2 l2
тот называют “Ультрофеолетоние).Это изменениезависит от => U= nmr …………………=dp/dV=I (x,y,z,t)I2 где = П2n22 Энергиямикрочас
вой катастрофой”.=> Планк угла рассеяния.При эфекте Ком радиус электронной орбиты: -волновая функц.микрочастиц 2ml2 тицы в бесконеч-
предложил, что энергия излуча-птонапроисходит рассеяние фо rn=(2 4ПEo/mze2)(n2)=r1 n2 Волны деБройля-волны вероят но глубокой яме.
ется не непрерывно, а отдельнытонов на практически свобод- где r1=53,1Пм ности.
ми порциями – квантами. А Энных внешних электронахатома
Прохождение микрочас.через 9.Оптические квантовые гене
потенциальный барьер: раторы (лазеры):
U=0 U0 Ширина l; Ет Изучение кванта
l Высота U0 hv электромаг/энерг.
0 x происходящие без
на границе обл.волны де Броля En вне шнихвоздей-
частично отражаются, частично ствийназывается спонтанным
проходятчерез потенц/барьер –(самопроизвольное)
это противоречит представлени hv Em Излуч.кванта про
ям классич.механ.Даже частица hv hv исходящее под
с энерг.E
пройти, такое явление называет-негоизлучения называется вы-
ся туннельным эффектом. нужденым(индукцированным).
I-интенсивностьволн де Броля Рубиновый лазер:
Д=Iпрох/Iпод–коэф.прозрачности
6. Атом водорода в квант/мех.
Результаты квант/мех.можно
применить к отдельному атому
водорода, а также для атомоводоОнработает в импульсном ре-
родных систем. жиме. Для того,чтобы создать
Потенциал.энерг.притяжения:вынужденное излучение необ-
U=-(Zl2)/4ПEor2 Силовое полеходимо, чтобыбольшая часть
отдельного атома является центатомовнаходилась в нормаль-
ральносиметрич.=>ур.Шрёд.удономсостоянии.Такое состоян.
бно решать не в прямоуг.системвещ-ваназыв.инверсной заселё
а в сферической. Решая Ур.Шр.ностью энергетических уров-
z в сферич.сист.мож-ней.Данное состояниеполуч.ме
р М но получить собств.тадом лазернойнакачки.
0 у значенияэнергии Более простыми и экономичны-
электрона в атоме ми являются Российские полу-
х водорода.Е =_ z2me4 1проводниковые лазеры.
энергия 32П2Е022 n2 10. Строениеатомного ядра
электронных состоян.в атомеЯдро состоит из протонов и
Квантовые числа: нейтронов.
1)Главноекван.число n=1,2.. qP=c=1,60 10-12Кл;
(определяет уровень энерг.элек тР=1,612 10-27кг=1,00728а.е.м.
трона => атома) 2)Побочноеmn=1,675 10-27кг=1,00867а.е.м.
квантовое число l=0,1,2,3…n-1 1а.е.м.=1,66 10-27кг
Орбитальное кван.чис.квантуетНуклоны обладают собственым
модуль орбитального момента механическим моментом=>яд
импульса электрона L=mUr ротакже обладает спином
3)Магнитноеквантовое число LЯ =,/I(I+1)
ml=+0;+1;+2…+l (оно кванту-Классификация по спинам:
ет проекции вектора орбиталь- N=A-Z=> 178O: N=17-8=9
ного момента импульса электро1)Чётно-чётное ядро(Z-чётн,N-
на на направление некой внеш--чётное) I=0 (I-спин)
ней оси). 2)У чётно-нечёт.и нечёт-чёт.яд.
7. Периодическая система М. I=1/2;3/2;5/2;7/2;9/2
В её основу положено несколко3)Нечёт-нечёт.ядра I=1,2,3,4,5,
принципов, один из них – прин-6,7
цип неразличимости тождес Т.к.ядрообладает собственым
твенных частиц.Частицы с це магнитным моментом МЯ=
лым спином подчиняются кван =+ qL