1 / 22

Wykład 1 Światło – dwa w jednym?

Wykład 1 Światło – dwa w jednym?. Światło – co to jest?. Właściwości Odbicie, załamanie Właściwości typowe dla fal i cząstek Interferenc ja, dyfrakcja , p olar yzacja Właściwości typowe dla fal. Zasada Huygens’a.

michael-beard
Download Presentation

Wykład 1 Światło – dwa w jednym?

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Wykład 1Światło – dwa w jednym?

  2. Światło – co to jest? • Właściwości • Odbicie, załamanie • Właściwości typowe dla fal i cząstek • Interferencja, dyfrakcja, polaryzacja • Właściwości typowe dla fal

  3. Zasada Huygens’a Wszystkie punkty do których dociera czoło fali, stają się wtórnymi źródłami fali, rozchodzącej się we wszystkich kierunkach z prędkością taką samą jak fala pierwotna.

  4. Interferencja

  5. Interferencja b) interferencja konstruktywna: c) interferencja destruktywna:

  6. Dyfrakcja

  7. Dyfrakcja

  8. Dyfrakcja na żyletce

  9. Dyfrakcja –przeszkoda kołowa

  10. Dyfrakcja

  11. Ekxperyment Younga

  12. Właściwości materii • Składa się z cząstek • Atomy, Molekuły etc. • Cząstkiposiadają pęd (masa)… • Dobrze określony tor… • Nie wykazuje dyfrakcji i interferencji • 1 cząstka + 1 cząstka = 2 cząstki

  13. Fizyka klasyczna • KoniecXIX wieku: • Zasady termodynamiki są ustanowione • Światło jest falą • Eksperyment Younga • Doświadczenia Faradaya • Równania Maxwella

  14. Światło – fala elektromagnetyczna

  15. Tymczasem – problem z pogrzebaczem? • Każde ciało emituje promieniowanie • Długość fali tego promieniowania maleje ze wzrostem temperatury ciała • Cialo doskonale czarne (CDC) jest doskonałym absorbentem • Nie odbija promieniowania pochodzącego z otoczenia • Jedyne promieniowanie emitowane przez to ciało pochodzi od tego ciała • Promieniowanie pochodzące z CDC pozostaje w równowadze termodynamicznej z tym ciałem • Promieniowanie CDC ma dwie cechy: • Długość fali odpowiadająca maksimum zdolności emisyjnej maleje ze wzrostem jego temperatury • Moc promieniowania rośnie ze wzrostem temperatury

  16. Model CDC

  17. Promieniowanie CDC T1 T2 • Prawo Wiena • Prawo Stefana – Boltzmana. Moc promieniowania CDC (pole pod wykresem) rośnie ze wzrostem temperatury CDC T3

  18. Przewidywania fizyki klasycznej (prawo Rayleigh-Jeans) Intensity (arb. units) Widmo CDC 0 1 2 3 4 m Wavelength ( m) Promieniowanie CDCProblemy z interpretacją • Przewidywania fizyki klasycznej: w zakresie fal krótkich, intensywnosć promieniowania powinna rosnąć do nieskończoności !! Czyli pogrzebacz nie powinien zmieniać barwy ze zmianą temperatury. • Tzw. „Katastrofa w ultrafiolecie”

  19. Promieniowanie CDC – rozwiązanie Plancka • W r.1900 Planck zaproponował wzór, który pasował do eksperymentu: • h– stała, którą wyznaczył z dopasowania do danych eksperymentalnych; obecnie znana jako stała Plancka • - stała Boltzmana

  20. Narodziny teorii kwantów • Założenia Maxa Plancka • Energia promieniowania jest związana z częstością promieniowania f wzorem: • njest liczbą naturalną, zwaną liczbą kwantową • Molekuły wnęki CDC mogą absorbować i emitować energię w postaci dyskretnych pakietów energii, nazwanych potem „ fotonami”:

  21. energia n energy 4hf 3hf 2hf 1hf 0 4 3 2 1 0 Konsekwencje założeń Plancka • poziomy energetyczne molekuł muszą być dyskretne (skwantowane) • dozwolone są jedynie przejścia ze zmianą energii równą wielokrotności hf • promieniowanie elektromagnetyczne jest dyskretne (skwantowane)

  22. Podsumowanie • Właściwości fal • Właściwości cząstek • Klasycznie, opis falowy lepiej opisuje światło • Promieniowanie CDC • Prawo Wiena • Molekuły ścian CDC mają skwantowane energie • Prawo Plancka promieniowania CDC • Energia fotonu

More Related