குவாண்டம் இயற்பியல்: ஒளியின் குவாண்டம் பண்புகள்

நீங்கள் எப்போதும் உண்மையில் பல ஒளி நிகழ்வுகள் இல் எவையெல்லாம் பற்றி யோசித்தீர்களா? உதாரணமாக, ஒளிமின் விளைவு, வெப்ப அலைகள், போடோகெமிகல் நடைமுறைகள் மற்றும் எடுத்துக்கொள்வது - ஒளியின் குவாண்டம் பண்புகள். அவர்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது செய்யப்படவில்லை எனில், விஞ்ஞானிகள் படைப்புகள் உண்மையில், இறந்த புள்ளி இருந்து இடம் பெயர்ந்தனர் வந்திருக்க மாட்டீர்கள், அத்துடன் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம். பிரிக்கமுடியாத அளவிற்கு இயற்பியல் அதே கிளை இணைக்கப்பட்ட குவாண்டம் ஆப்டிக்ஸ், தங்கள் பிரிவில் படிக்க.

ஒளியின் குவாண்டம் பண்புகள்: ஒரு வரையறை

சமீப காலம் வரை, இந்த தெளிவான மற்றும் விரிவான விளக்கம் ஆப்டிகல் நிகழ்வு கொடுக்க முடியவில்லை. அவர்கள் வெற்றிகரமாக அறிவியல் மற்றும் அன்றாட வாழ்க்கையில் சூத்திரம் ஆனால் இயற்பியலில் முழு பிரச்சனை மட்டுமே கட்ட இந்த அடிப்படையில், பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு இறுதி தீர்மானத்தை மட்டும் அதன் முந்தைய நடவடிக்கைகள் சுருக்கமாக யார் நவீன விஞ்ஞானிகள் இருந்து பெற்றுக் கொள்ளலாம் கொள்க. இவ்வாறு, ஒளியின் குவாண்டம் அலை பண்புகள் மற்றும் - அதன் வெளித்தள்ளின அம்சங்கள் விளைவாக, வேறொருவரும் அணுக்கள் எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன. குவாண்டம் (அல்லது ஃபோட்டான்) காரணமாக ஒரு எலக்ட்ரான் இதனால் மின்காந்தவியல் பருப்பு உருவாக்கும், ஆற்றல் நிலை குறைக்க நகரும் என்ற உண்மையை உருவாகிறது.

முதல் ஆப்டிகல் அவதானிப்புகள்

XIX столетии. ஒளியின் குவாண்டம் பண்புகள் முன்னிலையில் பற்றி அனுமானம் XIX- இல் நூற்றாண்டில் தோன்றினார். விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்துள்ளனர் மற்றும் விடாமுயற்சியுடன் சிதறல், குறுக்கீடு மற்றும் முனைவாக்கம் போன்ற நிகழ்வுகள். அவர்களின் உதவியுடன், ஒளியின் மின்காந்த அலை கோட்பாடு எடுக்கப்பட்டது. ' அது உடலின் ஏற்றத்தாழ்வுகளைக் போது எலக்ட்ரான்கள் இயக்கத்தின் முடுக்கம் அடிப்படையாகக் கொண்டிருந்தது. இதன் விளைவாக, வெப்பங்களின், ஒளி அலைகள் தொடர்ந்து அவரை பின்னால் தோன்றினார். இந்த பொருளின் முதலாவது ஆசிரியர் கருதுகோளுக்கு ஆங்கிலேயர் டி ரேலீய்க்கின் அமைத்துள்ளது. அவர் கதிர்வீச்சு சம மற்றும் நிரந்தர அலைகள் ஒரு அமைப்பு கருதப்படுகிறது மற்றும் ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட இடத்தில் உள்ளது. அதன் முடிவுகளை கூற்றுப்படி, அவர்களுடைய வெளியீடு அலை வரிசை குறைவு தொடர்ந்து அதிகரிக்க வேண்டும் உடன், மேலும், புற ஊதா மற்றும் எக்ஸ் கதிர்கள் வைத்திருக்க வேண்டியது அவசியம். நடைமுறையில், அனைத்து இதை உறுதி செய்தார் படவில்லை, மேலும் அது மற்றொரு கொள்கையாளர் நடந்தது.

பிளாங்க்ஸ் சூத்திரம்

XX века Макс Планк – физик немецкого происхождения – выдвинул интересную гипотезу. ஒரு ஜெர்மனில் பிறந்த இயற்பியலாளர் - - XX நூற்றாண்டின் Maks பிளாங் ஆரம்பத்தில் ஒரு சுவாரஸ்யமான கருதுகோள் முன்வைத்தார். அவரின் கருத்துப்படி, மாசு மற்றும் ஒளி உறிஞ்சுதல் முன்பு நினைத்தது போல், தொடர்ந்து நேர்வதில்லை, மற்றும் பகுதிகள் - Quanta, அல்லது அவர்கள் ஃபோட்டான்கள் அழைக்கப்படுகின்றன போன்ற. h , и он был равен 6,63·10 ^-34 Дж·с. ப்ளாங்க் மாறிலி அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது - கடிதம் மணி பிரதிநிதித்துவம் விகிதாசார காரணி, அது 6.63 × 10 ^-34 ஜே · ங்கள் ஒத்திருந்தது. v – частота света. வி - - ஒளியின் அதிர்வெண் ஒவ்வொரு ஃபோட்டானின் ஆற்றலாகவும் கணக்கிட பொருட்டு, இன்னும் ஒரு மதிப்பு தேவை. ப்ளாங்க் மாறிலி அதிர்வெண் பெருக்கப்பட்ட மற்றும் விளைவாக ஒரு ஒற்றை ஃபோட்டானின் ஆற்றலாகவும் பெற்றார். ஜெர்மன் விஞ்ஞானி துல்லியமாக மற்றும் சரியாக ஒரு எளிய சூத்திரம், முன்பு எச் ஹெர்ட்ஸ் மூலம் கண்டறியப்பட்டது இது ஒளியின் குவாண்டம் பண்புகள், ஆண்டில் பாதுகாப்பாக வைக்கப்பட்டது மற்றும் ஒளிமின் விளைவு அது நியமிக்கப்பட்ட என்பதால்.

ஒளிமின் விளைவு கண்டுபிடிப்பு

நாம் சொன்னதை போல, விஞ்ஞானி Genrih Gerts ஒளி nezamechaemye முந்தைய குவாண்டம் பண்புகள் கவனத்தை ஈர்த்தது யார் முதலாவதாகும். ஒரு விஞ்ஞானி சேர்ந்தபோது ஒரு துத்தநாகம் தகடு மற்றும் மின்மானி ஒரு கோலை வெளிச்சம் ஒளிமின் விளைவு 1887 இல் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. தட்டு ஒரு நேர்மறையான குற்றச்சாட்டுக்கு வருகிறது பட்சத்தில், மின்மானி டிஸ்சார்ஜ் இல்லை. எதிர்மறை சுமையை உமிழப்படும் எனில், சாதனம் விரைவில் தட்டு புற ஊதா கதிர் நீர்வீழ்ச்சி என்றும், வெளியேற்றுவதற்கு தொடங்குகிறது. எலக்ட்ரான்கள் - இந்த போது நேரடி அனுபவம் அது தட்டு வெளிச்சத்திற்கு உட்படுத்தப்படும்போது எதிர்மறை மின்சார கட்டணங்கள், பின்னர் பொருத்தமான பெயர் பெற்ற பரவுவதாக முடியும் என்று நிரூபிக்கப்பட்டது.

நடைமுறை அனுபவம் Stoletova

எலக்ட்ரான்கள் பிராக்டிக்கல் சோதனைகள் ரஷியன் ஆராய்ச்சியாளர் அலெக்சாண்டர் ஸ்டோலெட்டோவ் நடத்தியது. தன்னுடைய பரிசோதனைகளை அவர் ஒரு வெற்றிடம் கண்ணாடி குமிழியும் இரண்டு மின் பயன்படுத்தப்படும். ஒரு மின்முனையானது ஆற்றல் பரிமாற்றத்திற்காக பயன்படுத்தப்பட்டது, இரண்டாவது வெளிச்சம், அது பேட்டரி எதிர்மறையாகவும் கொண்டுவரப்பட்டுள்ளது. இந்த அறுவை சிகிச்சையின் போது, தற்போதைய வலிமை அதிகரிக்க தொடங்குகிறது, ஆனால் சிறிது நேரத்திற்கு பிறகு அது ஒரு நிலையான மற்றும் ஒளியின் கதிர்வீச்சு நேர் விகிதத்தில் ஆனார். இதன் விளைவாக, அது தேவையான மின்னழுத்தத்தை தாமதப்படுத்தும் என எலக்ட்ரான்கள் இயக்க ஆற்றல் ஒளியின் மின்னாற்றல் சார்ந்ததாக இல்லை என்று கண்டறியப்பட்டது. ஆனால் ஒளியின் அதிர்வெண் அதிகரிப்பு இந்த எண்ணிக்கை வளர காரணமாகிறது.

ஒளியின் புதிய குவாண்டம் பண்புகள்: ஒளிமின் விளைவு மற்றும் அதன் சட்டங்கள்

ஹெர்ட்சின் கோட்பாடு மற்றும் நடைமுறை ஸ்டோலெட்டோவ் உருவாக்கத்தின் போது மூன்று அடிப்படை சட்டங்கள், அது மாறியது போல, ஃபோட்டான்கள் செயல்படுபவற்றையும், திரும்ப பெறப்பட்டதாக:

Мощность светового излучения, которое падает на поверхность тела, прямо пропорциональна силе тока насыщения. உடலின் மேற்பரப்பில் விழும் என்று 1. பவர் ஒளி பூரித மின்னோட்டம் வலிமை நேர் விகிதத்தில் இருக்கும்.

Мощность светового излучения никак не влияет кинетическую энергию фотоэлектронов, а вот частота света является причиной линейного роста последней. 2. பவர் ஒளி photoelectron இயக்க ஆற்றல் பாதிக்காது, ஆனால் ஒளியின் அதிர்வெண் சமீபத்திய நேரியல் வளர்ச்சி காரணமாக உள்ளது.

Существует некая «красная граница фотоэффекта». 3. ஒரு வகையான உள்ளது "ஒளிமின் விளைவு சிவப்பு விளிம்பில்." கீழே வரி அதிர்வெண் கொடுக்கப்பட்ட பொருள் குறைந்தபட்ச அதிர்வெண் காட்டி ஒளியை விட குறைவாக இருந்தால், ஒளிமின் விளைவுகள் உணரப்படுகின்றன என்று.

இரண்டு கோட்பாடுகள் மோதல் சிரமங்கள்

சூத்திரம் மேக்ஸ் ப்ளாங்க் பெறப்பட்ட பிறகு, அறிவியல் ஒரு சங்கடத்தை எதிர்கொள்ளும். சிறிது நேரம் கழித்து திறந்த இருந்த முன்னதாக பெறப்பட்ட அலை, ஒளியின் குவாண்டம் பண்புகள், இயற்பியல் பொதுவாக ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்ட சட்டங்கள் கட்டமைப்பை உள்ளன முடியவில்லை. மின்காந்த இணங்க, ஒளி விழும் பழைய கோட்பாடு, உடலின் அனைத்து எலக்ட்ரான்களின், ஒரே அதிர்வெண் கட்டாயத்திற்கு அலைவு ஒரு வர வேண்டும். இது முற்றிலும் சாத்தியமற்றது என்று ஒரு எல்லையற்ற இயக்க ஆற்றல் உருவாக்கும். மேலும், எலக்ட்ரான் ஆற்றல் இருக்கும் ஓய்வு தேவையான அளவு பெருக்கத்திற்கும், நிமிடங்கள் கணக்கான முடியும் அவசியம் ஒளிமின் விளைவு, நடைமுறையில், இல்லை சிறிதளவு தாமதம் போது. இந்தக் குழப்பத்தை photoelectrons ஆற்றல் ஒளியின் மின்னாற்றல் சார்ந்ததாக இல்லை என்று உண்மையில் இருந்து மேலும் எழுந்தது. மேலும், ஒளிமின் விளைவு சிவப்பு விளிம்பில் இல்லை, ஒளியின் எலக்ட்ரான் இயக்க ஆற்றல் அதிர்வெண் திறந்து செய்யப்பட்டிருந்தாலும் விகிதாசார கணக்கிடப்படவில்லை இருந்தது. பழைய கோட்பாடு இயற்பியல் நிகழ்வுகளின் கண் தெளிவாக தெரியும் விளக்க முடியவில்லை, புதிய இன்னும் முழுமையாக வெளியே வேலை இல்லை.

பகுத்தறிவுவாதம் ஆல்பர்ட்டா Eynshteyna

ஒரே 1905 இல் பெரிய இயற்பியலாளர் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் நடைமுறையில் எடுத்துக்காட்டி, கோட்பாடு கருதப்பட்ட அது என்ன - ஒளியின் உண்மையான இயல்பு. மற்றும் குவாண்டம் அலை பண்புகள், இரண்டு எதிர் திறந்த ஃபோட்டான்களுக்கு தொடர்புடைய வகையில் உள்ளார்ந்த சம பகுதிகளில் ஒருவருக்கொருவர் கருதுகோள்களை. படம் விண்வெளியில் ஃபோட்டான்களின் சரியான இடம் அதாவது, discreteness மட்டுமே கொள்கை இல்லை முடிக்க. ஒவ்வொரு ஃபோட்டான் - உறிஞ்சப்படுகிறது அல்லது ஒட்டுமொத்த வெளிவரக் கூடும் என்று ஒரு துகள். எலக்ட்ரான் "விழுங்கும்" உள்நோக்கி ஃபோட்டான் துகள்கள் உறிஞ்சப்படுகிறது ஆற்றல் மதிப்பு அதன் கட்டணம் அதிகரிக்கிறது. மேலும், உள்ளே photocathode எலக்ட்ரான் அதன் மேற்பரப்பில், இது வெளியீடு இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது ஆற்றல், ஒரு "இரட்டை டோஸ்" பேணுகிறது நகர்கிறது. இந்த எளிய முறையில் மற்றும் ஒளிமின் விளைவு எந்த தாமதமாக வினையில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. எலக்ட்ரான் இன் பூச்சு இன்னும் அதிக ஆற்றல் பிரகாசித்துக், உடலின் மேற்பரப்பில் விழும் ஒரு குவாண்டம் தன்னை உற்பத்தி செய்கிறது. உற்பத்தி ஃபோட்டான்களின் அதிக எண்ணிக்கையிலான - முறையே மிகவும் சக்திவாய்ந்த கதிர்வீச்சு, மற்றும் ஒளி அலையின் ஏற்ற இறக்கமான வளரும்.

ஒளிமின் விளைவு கொள்கை அடிப்படையில் உள்ள எளிய சாதனங்கள்,

இருபதாம் நூற்றாண்டின் ஆரம்பத்தில் ஜெர்மன் விஞ்ஞானிகள் மூலம் கண்டுபிடிப்புகள் பிறகு, விண்ணப்பம் பல்வேறு சாதனங்கள் உற்பத்திக்காக ஒளியின் குவாண்டம் பண்புகளைப் பற்றிய பெறுகிறார். இதனுடைய செயல்பாடானது ஒளிமின் விளைவு ஆகும் கண்டுபிடிப்புகளும், சூரிய உயிரணுக்கள் என அழைக்கப்படுவது, அவற்றில் மிகவும் எளிமையானவை பிரதிநிதி - வெற்றிடம். அதன் குறைபாடுகளும் பலவீனமான மின்சார தொடர்புத்திறனைக், குறைந்த உணர்திறன் நீண்ட அலை கதிர்வீச்சினால் ஏற்படும், அழைக்க முடியும் மத்தியில் இது ஏசி சுற்றுகளில் பயன்படுத்த முடியாது ஏன் இது. வெற்றிடம் சாதனம் பரவலாக ஒளிச்செறிவளவை பயன்படுத்தப்படுகிறது, அவர்கள் பிரகாசம் மற்றும் ஒளி தரமான வலிமை அளவிட. அவர் fototelefonah மற்றும் ஆடியோ பின்னணி போது ஒரு முக்கியமான பங்கு வகிக்கிறது.

கடத்தல் செயல்பாடுகளை கொண்டு ஒளிமின்சாரம் செல்கள்

அது ஒளியின் குவாண்டம் பண்புகளை அடிப்படையாகக் சாதனங்களைச், ரொம்பவே வித்தியாசமான வகை இருந்தது. அவர்களுடைய நோக்கம் - கேரியர் அடர்த்தி குறையத். இந்த நிகழ்வு சில நேரங்களில் உள் ஒளி மின் விளைவு என்பர், அது செயல்படும் photoconductors அடிப்படையாகும். இந்த குறைக்கடத்திகளைக் நம் அன்றாட வாழ்வில் ஒரு முக்கியமான பங்கை வகிக்கின்றன. முதல் முறையாக அவர்கள் ரெட்ரோ கார்கள் பயன்படுத்த ஆரம்பித்தார். பின்னர் அவர்கள் மின்னணு மற்றும் பேட்டரி செயல்பாட்டை வழங்க. இருபதாம் நூற்றாண்டின் மத்தியில் விண்கப்பலகளாக கட்டிட போன்ற சூரிய மின்கலங்கள் விண்ணப்பிக்க தொடங்கியது. இப்போது வரை, காரணமாக உள் ஒளி மின் விளைவு சுரங்கப்பாதை, சிறிய கால்குலேட்டர்கள் மற்றும் சோலார் பேனல்கள் turnstiles இயங்குகின்றன.

போடோகெமிகல் வினைகளை

லைட், இயல்பானதாக்கிவிடும் ஓரளவு கிடைக்க அறிவியல் மட்டுமே இருபதாம் நூற்றாண்டின் துவக்கத்திலேயே, உண்மையில், அது இரசாயன மற்றும் உயிரியல் செயல்முறைகள் பாதிக்கிறது. ஓட்டம் செல்வாக்கின் கீழ் குவாண்டம் மூலக்கூறு விலகல் செயல்முறை மற்றும் அணுக்களைக் கொண்டு தங்கள் இணைப்பை தொடங்குகிறது. அறிவியலில், இந்த இரசாயனம் என்றே அறியப்படுகிறது என்பதுடன் அதன் வெளிப்பாடுகள் ஒரு இயற்கையில் ஒளிச்சேர்க்கை உள்ளது. அது ஆலை பச்சை ஆகிவிடுகிறார் எக்ஸ்ட்ராசெல்லுலார் விண்வெளி, ஒரு உயிரணுக்களினாலும் சில பொருட்கள் வெளியேற்றத்தால் ஒளி அலைகளின் செயல்முறைகள் காரணமாக உள்ளது.

ஒளி மற்றும் மனித பார்வையின் குவாண்டம் பண்புகளையும் பாதிக்கின்றன. விழித்திரை மீது பெறுதல், ஒரு ஃபோட்டான் புரதம் மூலக்கூறுகள் அழுகும் செயலை செயல்படுத்தும். இந்தத் தகவல் மூளையில் நியூரான்கள் சென்றடைகிறது, மற்றும் சிகிச்சைக்கு பிறகு, நாம் அனைவரும் ஒளி பார்க்க முடியும். நைட் புரத மூலக்கூறின் மீட்டமைக்கப்பட்டு பார்வை புதிய நிபந்தனைகளுக்கு அனுசரித்து உள்ளது.

முடிவுகளை

நாம் இந்த கட்டுரை, முக்கியமாக ஒளியின் குவாண்டம் பண்புகள் ஒளிமின் விளைவு என்று ஒரு நிகழ்விற்கு வித்திடுகிறது காட்டப்படுகின்றன இது போக்கில் கண்டுபிடித்துவிட்டேன். ஒவ்வொரு ஃபோட்டான் அதன் கட்டணம் மற்றும் பொருண்மை படைத்ததாகும் ஒரு எலக்ட்ரான் எதிர்கொள்ளும் போது அது ஒரு விழுகிறது. குவாண்டம் மற்றும் எலக்ட்ரான் ஒன்றாக, தங்கள் இணைந்து ஆற்றல் இயக்க ஆற்றல், சரியாகச் சொன்னால், இது ஒளி மின் விளைவை செயல்படுத்த தேவையான மாற்றப்படுகிறது. இதனால் உற்பத்தி அலை அலைவு ஃபோட்டானின் ஆற்றலானது அதிகரிக்கும், ஆனால் ஒரே ஒரு குறிப்பிட்ட அளவுக்குத் இருக்கலாம்.

ஒளிமின் விளைவு இன்று உபகரணங்கள் மிகவும் வகையான ஒரு அத்தியாவசிய பாகமாக இருக்கிறது. அதன் அடிப்படையில் கட்டடத்தின் வெளி கப்பல்கள் மற்றும் செயற்கைக்கோள்கள், சூரிய செல்கள் துணை ஆற்றல் ஆதாரமாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன உருவாக்க. கூடுதலாக, ஒளி அலைகள் பூமியில் ரசாயனம் மற்றும் உயிரியல் செயல்முறைகள் ஒரு பெரிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும். தாவரங்கள் பச்சை நிறத்தில் இருக்கும் சாதாரண சூரிய ஒளி சரி செய்வதற்கான செலவுகள் பூமியின் வளிமண்டலம் நீல முழு தட்டு வர்ணம், மற்றும் இது போன்ற நாம் உலக பார்க்கிறோம்.