Zjawisko fotoelektryczne a natura świata

1. Zjawisko fotoelektryczne a natura świata • Fale – podstawowe pojęcia • Dyfrakcja i interferencja fal • Światło falą elektromagnetyczną • Zjawisko fotoelektryczne • Interpretacja zjawiska fotoelektrycznego • Fale materii • Czym są cząstki elementarne

2. Fale najczęściej obserwujemy na powierzchni wody http://www.maion.com/photography/finland/sea_p4.html

3. Fale mogą wyrządzać szkody, chociaż zachodzą tylko na powierzchni Sztorm zaburza wodę do głębokości 4 – 6 m http://meted.ucar.edu/hurrican/strike/text/dz_dsc.htm

4. Bywają bardzo niebezpieczne kiedy ich źródło jest w głębinie oceanu http://tonytalkstech.com/2004/12/27/todays-tsunami/

5. Parametry fali Różne obrazy fal http://www.infoline.ru/g23/5495/Physics/English/int_ref.htm Parametry falihttp://id.mind.net/~zona/mstm/physics/waves/introduction/introductionWaves.html Pokazy na sprężynie „slinky” x 2A  - długośc, T – okres, c - predkość Zapis matematyczny

6. Fale mechaniczneZapis matematyczny

7. Energia i moc fali Moc fali = Energia jednej długości . częstość (l.fal/s)  = m  - masa na jedn. długości (np. struny)

8. Energia fali Energia fali jest proporcjonalna do: kwadratu amplitudyA oraz kwadratu częstośćf ZJAWISKA TYPOWE DLA FAL TO: DYFRAKCJA INTERFERENCJA POLARYZACJA

9. Dyfrakcja fali Fala płaska trafia na przegrodę z otworem. Otwór w przegrodzie jest źródłem nowej fali kolistej. • http://physics.uwstout.edu/physapplets/a-city/physengl/huygensengl.htm

10. Zasada Huygensa Każdy punkt, do którego dociera czoło fali płaskiej jest źródłem nowej fali kolistej. Płaska fala powierzchniowa jest wynikiem nałożenia bardzo dużej liczby fal kolistych. http://fizyka.polsl.gliwice.pl/dydaktyka/lab/b/optyka/5_dyfrakcja/o_5_c.htm

11. Dyfrakcja na podwójnej szczelinie Fala płaska Wynik na ekranie Nakładanie się fal http://electron9.phys.utk.edu/phys136d/modules/m9/diff.htm

12. Interferencja fal spójnych z dwóch źródeł (Model doświadczenia Younga) Pokaz wyniku składania fal cząstkowych http://galileoandeinstein.physics.virginia.edu/more_stuff/flashlets/youngexpt4.htm http://lo9.fm.interia.pl/strony/fizyka/ źródło

13. Interferencja światła laserowego Odbitego od podziałki suwmiarki Ekran Światło odbite Obraz Laser Suwmiarka

14. Prawo rządzące obrazem dyfrakcyjnym • z – odległość od środka • k – numer kolejnego maksimum • L – odległość szczeliny – ekran • - długość fali świetlnej d – odległość środków szczelin http://webphysics.ph.msstate.edu/javamirror/interf/interference.html http://electron9.phys.utk.edu/phys136d/modules/m9/diff.htm

15. Równania Maxwellahttp://www.wodip.opole.pl/~mhuck/fale%20elektrom..htm (pom.) Postać całkowa Postać różniczkowa

16. Światło jest FALĄ ELEKTROMAGNETYCZNĄhttp://www.phy.ntnu.edu.tw/java/emWave/emWave.html E Kierunek rozchodzenia się B Oś X http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l1/emspectrum.html

17. Zjawisko fotoelektryczne Schemat doświadczenia Płytka cynkowa Żródło światła - Elektroskop Philipp von Lenard 1862-1947

18. Pomiar prędkości fotoelektronów metodą potencjału hamującego http://www.colorado.edu/physics/2000/quantumzone/photoelectric.html

19. Pomiar potencjału hamującego i energii fotoelektronówhttp://www.zamkor.com.pl/programy%20fizyka%20gimnazjum1/EfektFotoelektr/EfektFotoelektr.htm Zależność natężenia prądu od przyłożonego napięcia http://novell.ftj.agh.edu.pl/~wolny/Wc680ac88c02ae.htm

20. Sprzeczności fotoefektuz teorią falową • Fotoelektrony pojawiają się natychmiast • Natężenie prądu fotoelektrycznego zależy od oświetlenia • Energia fotoelektronów nie zależy od oświetlenia. • Energia ta jest proporcjonalna do częstości fali świetlnej.

21. Światło uwalniające fotoelektrony nie może być falą bo energia fali: jest proporcjonalna do: kwadratu amplitudyA oraz kwadratu częstośćf

22. Wyniki pomiarów zjawiska fotoelektrycznego Zależność energii fotoelektronów od częstości fali świetlnej http://online.cctt.org/physicslab/content/PhyAPB/lessonnotes/dualnature/photoelectric.asp

23. Ekin   =   h f -   f  Wyjaśnienie Einsteina Ekin ... maksymalna energia kinetyczna fotoelektronu, • h - stałą Plancka (6.626ˇ10-34 Js), • f - częstotliwością, fali padającej na płytkę f ..... pracą wyjścia elektronu z metalu Falowej naturze światła przeczą również inne zjawiska np. Comptona oraz kwantowo-mechaniczny model atomu. • Czym jest światło?

24. Trudności z Interpretacją korpuskularną interferencji Ilustracja doświadczenia z podwójną szczeliną http://www.colorado.edu/physics/2000/schroedinger/two-slit3.html Przesłona (przeciwpancerna) Tarcza Pistolet - miejsca trafień

25. Interpretacja falowa Ilustracja doświadczenia z podwójną szczeliną http://www.colorado.edu/physics/2000/schroedinger/two-slit3.html Przesłona (przeciwpancerna) Ekran Pistolet - miejsca trafień CZYM JEST ŚWIATŁO ?

26. Interpretacja zjawiska fotoelektrycznego http://www.colorado.edu/physics/2000/quantumzone/photoelectric.html Nie mogą go wywołać fale , lecz fotony - korpuskuły

27. A może fotony to paczki falowe? http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mod1.html

28. Jakiego wyniku można oczekiwać dla korpuskularnego modelu światła ? ? Sorry! Beam of particles

29. Jakiego wyniku można oczekiwać dla korpuskularnego modelu światła ? Cząstki biegnące przez szczelinę górną powinien dać maksimum za szczeliną górną A Cząstki biegnące przez szczelinę dolną powinien dać maksimum za szczeliną dolną

30. Przy dwóch szczelinach (otwartych) obrazy powinny się sumować Zatem powinien powstać obraz stanowiący sumę obydwu składników

31. W jaki sposób pojedynczy foton przechodzi przez podwójną szczelinę? A jest obraz interferencyjny z maksimum w dokładnie w środku Pojedynczy foton pada w jedno miejsce Bardzo duża liczba fotonów daje taki obraz jak fala

32. Tymczasem otrzymujemy obraz Przesłona (przeciwpancerna) Tarcza Pistolet - miejsca trafień

33. CZYM JEST CZĄSTKA ? Prince Louis-Victor PierreRaymond de Broglie

34. Dyfrakcja elektronów występuje http://www.world-mysteries.com/sci_mpbpp.htm • Równanie de Broglie'a obowiązuje dla elektronów Zjawisko dyfrakcji elektronów jest wykorzystane do badania struktury materii • http://www.colorado.edu/physics/2000/index.pl

35. Obrazy interferencyjne w Kondensacie Bosego – Einsteinahttp://cua.mit.edu/ketterle_group/Nice_pics.htm

36. Dziwny jest świat cząstek elementarnych Cząstka jest równocześnie na wielu drogach (stanach) tak długo, dopóki jej nie zaobserwujemy W momencie, gdy ją zaobserwujemy „wybiera” jeden z nich

37. Interferencja pojedynczych fotonów Foton „wie” co stanie się z nim później http://www.tardyon.de/ko2.htm

38. Wnioski • Cząstka nie obserwowana „istnieje” równocześnie w wielu stanach (jest superpozycją) • Cząstka „wie” co ją spotka w chwilę później • Pojawia się w tym miejscu, w którym jest oczekiwana według zasad mechaniki kwantowej

39. Próby tłumaczenia • Założenia immaterialna teoria kwantów • Istnienie świadomości • Istnienie miłości • Istnienie wolnej woli Świat jest tylko zbiorem informacji przekazywanych synchronicznie duchom ludzkim przez Ducha Nieskończonego • Świat jest rzeczywistością wirtualna Zbigniew Jacyna-Onyszkiewicz: „Metakosmologia”, Gazeta Handlowa, Poznań 1999