В квантовата природа на светлината

В квантовата природа на светлината. Wave свойства на светлината, obna? показва за намеса и дифракционни явления и korpusku? полярни свойства на светлината, които се появяват в фотоелектричния ефект и ЕФР? Комптън дефекти изглеждат взаимно изключващи се. Но тези противоречия са съществували само в класическия? физика. Квантовата теория е напълно обяснено с един глас всички свойства на светлината. Характерна особеност на квантовата теория на светлината е обяснението на всички явления, включително и тези за? Някои досега изглежда обяснимо само от гледна точка на вълновата теория. Например, феномените на интерференция и дифракция на светлината, квантовата теория описва резултат на преразпределението на фотони в пространството.

разпределение фотон в гредите на светлина в намеса и дифракция е описано по статистически закони, които дават същите резултати като теорията на вълната. Въпреки това, триумфа на съвременната квантова теория да обясни всички явления на светлината? НИП, не означава, че няма вълни в природата.

Махнете с свойства на електрона. Пълна изоставяне на вълната изявления относно характера на светлината пречат не само силата на традицията, комфорт и трудността на вълновата теория на съвременната квантова теория. Има една по-сериозна причина. През 1924 г. френският физик Луи Де Mademoiselle B Рой първи път изказва идеята, че едновременното проявление на корпускулярни и вълна свойства на не само светлината, но и за всички Дрю? Goma материал обект. Тази идея е само теоретичен? ТА хипотеза, тъй като по това време науката не експериментирате? психични факти, които биха потвърдили съществуването на свойствата на вълните на елементарните частици и атоми. Това Кол? Лучано значителна разлика между хипотеза де Бройл за свойствата на вълните на частици от хипотезата за съществуването на снимката на Айнщайн? нова светлина, изтъкнати от тях след откриването на фотоелектричния ефект.

Хипотезата за съществуването на де Бройл материалните вълни е подробно описана застрояване? да, и получил от нея разследване може да бъде подлагано на експериментално потвърждение. Основното допускане де Broglie определя от факта, че всеки материал обект има вълнови свойства и дължината на вълната е свързана с неговата скорост същото съотношение ка? Ким свързана дължината на светлината? вой вълна и инерцията на фотон. Нека да се намери израз, свързана с инерция снимката? р при дължина на вълната на светлината. Инерцията на фотона се определя от формулата:

ние може да се определи масата на фотона:

Като се има предвид това, че е възможно да се превърне формулата, както следва:

Следователно ние получаваме за формула светлина дължина на вълната:

Ако този израз е вярно, както е предложено от де Broglie, за всеки материал обект, телесното тегло на дължина на вълната? SOI т движи със скорост V. Тя може да се намери, както следва:

Първият Експериментално потвърждение на хипотезата де Broglie четка през 1927 г. независимо от KD американски физици Davisson и L. Germer и X. английски физик D. P. Tomson. Davisson и Germer изучава отражението на електрон? греди от повърхността на кристалите с Koto за настройка? Рой е показана на Фигура 1. преместване на приемник Вграден? Новият му дъга, чийто център е в точката с чисто? с електронен лъч на кристала, те открили комплекс зависимост от интензитета на отразената светлина от ъгъла на фиг. 2. Отражение на радиация само в определени ъгли, което означава? Това е, че тази радиация е процес на вълна и селективен отражение е резултат на дифракция на кристалната решетка на атома. За известни стойности на решетъчна константа г и дифракционната ъгъл може да бъде повече от Уравнение Wulff - Браг

изчисли дължината на вълната на пречупената радиация и на годишна база с леко усукване на дьо Бройл дължина на вълната на електрона. вие?
числено от известен ускоряващо напрежение U.

Така изчислява от експерименталните данни стойността на вълната съвпадат с дължина на вълната на де Бройл.

Интересни резултати от друг експеримент, в който електронен лъч се насочва към единичен кристал, но мястото е? приемник, и кристал не се променя. При смяна на ускоряващо напрежение м. Е. Electron скорост зависимостта на тока през галванометър от ускоряващо напрежение е формата, показана на фигура 3. електронен лъч изпитват отражение на най-ефективните скоростите на частиците отговарят? Vorya - състоянието на пика на дифракция.

Следващите експерименти напълно потвърждават правилата? на хипотезата на дьо Бройл и използването на уравнението? на (6) за изчисляване на дължината на вълната, свързани с всеки материал обект. Открити не само дифракция елемент? Търи частици (електрон, протон, неутронни), но също атома.

Изчисляването на дължината на вълната на дьо Бройл за различни материални обекти, можете да разберете защо ние не забелязваме в ежедневието на свойствата на вълните на телата около нас. Техните дължини на вълните са толкова малки, че проявата на свойствата на вълната не може да бъде открит. По този начин, за куршум с тегло 10 г, се движи със скорост от 660 м / сек, дължина на вълната на де Бройл е:

Electron дифракция на решетка от никел кристал лагер? vitsya значително само при такива скорости на движение на електрони, при които им де Broglie дължина на вълната става сравнима? ми с решетка константа.

При това условие дифракционен модел, получени чрез електронен лъч заприличва? солна дифракция на рентгенов лъч със същата дължина на вълната. Фигура 4 показва фотографии на дифракция? ционални модели наблюдавани при преминаване светлинен лъч (а) и електронен лъч (б) от ръба на екрана.

Хипотезата за де Broglie и Бор атом. Хипотезата на вълната, когато? електрон начин е възможно да се даде принципно нова обяснение на стационарни състояния, в атоми. За да се разбере това обяснение, първо изпълнение на изчислението на де Broglie дължина на вълната на електрон движи по кръгова орбита първия оставя водороден атом. Заместването в уравнение (6) изразът? скорост на електрона в първата кръгова орбита, ние получаваме:

Това означава, че се намира в първата стабилно състояние на водородния атом, електрона де Broglie дължина на вълната е точно равен на дължината на нейната кръгова орбита! За всяка друга орбита с пореден номер н получаваме:

Този резултат ни дава възможност да изрази Бор постулат на стационара? -stationary-членки в тази форма: електрон се върти около ядрото за неопределено време без излъчващ енергия, ако нейната орбита? са цяло число де Бройл дължини на вълните.

Такава формулировка на постулат на Бор един съчетава? след приемането на присъствието на електрон вълна и тялото? -molecular свойства, отразяващо двойна природа. Свържете? на еритроцитите и вълна имоти в този постулат prois? ходене, защото, когато се изчислява ispol'uet електронен дължина на вълната? zuetsya скорост модул. получен чрез изчисляване като движението на електрони на заредените частици по кръгова орбита с радиус R.

Интерконверсиите на светлината и материята. Deep уникалност? в две различни форми на материята - вещество под формата на различни елементарни частици и електромагнитни полета под формата на фотони - е установено, че не само в характера на двойно вълна частиците на физически обекти, но най-вече в това, че всички известни частици и фотони взаимно transformability.

Най-известният пример на взаимни превръщания частици - тази трансформация двойки електрони - позитрон два или три гама квантовата. Този процес се извършва при всяка среща с електрон и позитрон унищожаването на повикания (т.е. изчезване). В унищожаването на закони за запазване Ener спазват стриктно? логия, движеща сила на въртящия момент и електрически заряд (електрически Рон и позитрон имат равни обвинения в обратен знак), но въпросът е под формата на веществото изчезва, като става въпрос под формата на електромагнитно излъчване.

Обратният процес на унищожение, се наблюдава във взаимодействието? действието на гама лъчи с атомни ядра. ? Гама квантова, Ener OGY което надвишава енергия почивка ЕО = 2 m 0 ° С 2 електронна двойка Рон - позитрон. Тя може да се превърне в един чифт.

По този начин, въпросът е не само разнообразна в своите форми, но се обединява в своята същност. Отделянето на материали? ПРАВИТЕЛСТВЕНА обекти в отделни групи и видове условна и относителна? ТА.