<span>Решение задач геометрической оптики, определение параметров световых
(электромагнитных) волн и волновых процессов будет полезна как учащимся, так и абитуриентам</span>
----------------------------------------------------------------------------------------------------Свет обладает дуализмом (двойственностью) свойств. В процессе распространения свет обнаруживает волновые свойства (явления интерференции и дифракции), а при взаимодействии с веществом (излучении и поглощении) свет ведет себя как элементарная частица вещества, которая получила название — квант (нем. quant, лат. quantum — сколько) — минимальное количество (порция), на которое может изменяться дискретная по своей природе физическая величина (действие, энергия, импульс и т.д.).
Задачи данной темы в основном сводятся к определению энергии, импульса и массы фотона, а также к применению законов фотоэффекта и скорости фотоэлектронов. Прочитайте материал на странице "Квантовая физика".
Кванты света или фотоны существуют только в движении (со скоростью света), они не имеют массы покоя как другие частицы.
В условиях задач иногда применяется единица измерения энергии (работы) электрон-вольт (эВ).
1 эВ = 1,6·10-19 Дж.
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Энергия фотона:
где ν — частота, λ — длина волны света, h = б,626·10-34 Дж·с = 4,136·10-15 эВ ·с,
— постоянная Планка,
ω — циклическая частота.
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Масса фотона в соответствии с формулой Эйнштейна о связи массы и энергии Е = m·с2
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Импульс фотона:
Фотоны могут передавать импульс телам, т.е. свет оказывает давление на тела, на преграды.
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Фотоэффект — это явление вырывания электронов из вещества (в основном из металлов) под действием света (под действием падающих на поверхность вещества фотонов).
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Законы фотоэффекта (законы Столетова)
1. Сила фототока насыщения, т.е. количество электронов, вырываемых светом с поверхности металла за секунду, прямо пропорционально световому потоку или освещенности фотокатода.
2. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от падающего светового потока.
3. Если частота света меньше некоторой определенной для данного вещества минимальной частоты νкp, то фотоэффект не происходит ("красная граница фотоэффекта").
где А — работа выхода электронов из металла, различная для разных металлов.
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта
где hν — энергия фотона, А — работа выхода электрона из металла, , кинетическая энергия электрона, вышедшего из металла.
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Световое давление
где Е — количество энергии, падающей на единицу поверхности за единицу времени,
ρ — коэффициент отражения света, с -скорость света в вакууме.
---------------------------------------------------------------------------------------------------
