Квантовая теория света 📙 - Физика
Всё сдал! - помощь студентам онлайн Всё сдал! - помощь студентам онлайн

Учебные материалы
для студентов и школьников

Квантовая теория света

  1. Возникновение квантовой теории света
  2. Квантовая теория: разногласия
  3. Фотоэлектрический эффект

Под занавес XVII столетия произошло зарождение новых взглядов и принципов о явлениях и процессах в физике. Данные взгляды и принципы образовывались исходя из ключевых понятий о природе светового излучения. Основателями гипотез волновой и корпускулярной теории светового излучения было определенное количество физиков, включая известного английского физика и математика Исаака Ньютона. Позиция ученых была отличной от классического понимания физики.

Исаак Ньютон считал, что возникновение и формирование светового луча является корпускулярным энергетическим потоком. В противовес английскому физику ряд ученых соглашались с волновой теорией. Таким образом, появилось два ключевых направления, определившие принципы исследования квантовой теории света.

Возникновение квантовой теории света

Обнаружение интерференции электромагнитных волн было осуществлено Исаак Ньютон. Данную гипотезу Исаак Ньютон пояснил в собственных первых научных трудах. Эта теория была традиционным представлением сотни лет. Со временем, определенная часть известных физиков сумели дать обоснование первые опытам со световыми лучами, которые были осуществлены три сотни лет назад. Научной общественности была представлена новая теория волновой природы световых лучей, и это расходилось с первыми взглядами и принципами на природу света.

Английский физик-экспериментатор Майкл Фарадей в средине XIX столетия подхватил работу Исаака Ньютона и открыл существенную взаимосвязь между световым излучением и магнетизмом, который Фарадей внимательно исследовал в течение продолжительного времени. Эксперименты Майкла Фарадея дали представления, что магнитные и световые пульсации непосредственно взаимосвязаны, и считаются по собственному направлению поперечными.

В том числе, Фарадей определил скорость распределения данных волн. Эти волны осуществляли свое движение с конечной скоростью. Со временем, расчет данной скорости был осуществлен с огромной точностью. На сегодняшний день все ученые знают значение скорости света, которая составляет 299792458 метров в секунду. Основой экспериментальных опытов Майкла Фарадея являлась его собственная гипотеза, которая исследовала электромагнетизм. Майкл Фарадей осуществил введение дополнительного понятия для магнитного поля, но у него не было множества математических методик при представлении аналогичных процессов, которые ученый зафиксировал при собственных лабораторных экспериментах.

banner

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

это быстро и бесплатно

Со временем аналогичная взаимосвязь была рассчитана с помощью математических методик. В 1864 году определена фактическая взаимосвязь между оптикой и явлениями электромагнетизма. В большинстве это оказалось доступным благодаря интуиции ученых той поры, так как реальных измерений с высокой точностью, а также фундаментальных исследований не осуществлялось либо этих исследований было очень мало для составления полновесной теории света.

Британский (шотландский) физик, математик и механик Джеймс Клерк Максвелл был первым физиком, который основываясь на прошлом опыте Майкла Фарадея, сумел изложить в математических уравнениях теорию электромагнитного поля. Благодаря данным уравнениям были произведены пояснения ключевых понятий и процесса электромагнетизма, находящихся в основании научных исследований и на сегодняшний день.

Джеймс Максвелл осуществил введение понятия электромагнитной картины мира, и данное понятие поддержало большое количество физиков XIX столетия. В Российской империи развивать принципы теории света начал русский физик-экспериментатор Петр Николаевич Лебедев. Он первым подтвердил экспериментально вывод Джеймса Максвелла о наличии светового давления, а также первым разработал основы резонансного влияния полей на резонаторы вне зависимости от их природы. Петр Николаевич привнес основной вклад в исследование теории света, и осуществил некоторое количество экспериментов, устанавливая зависимость и взаимосвязь радиоволн в других физических процессах.

Со временем немецкий физик Генрих Рудольф Герц сумел представить доказательства существования электромагнитных волн, а также экспериментально подтвердил электромагнитную теорию света Джеймса Клерка Максвелла. Благодаря открытиям Генриха Герца было разработано оборудование, с помощью которого осуществлялась беспроводная связь, и в мире сначала появился телеграф, а со временем появилось и телевидение.

В начале XX столетия на основании прошлых открытий оказалась доступной непосредственная формулировка положений квантовой теории света. Тогда произошли фундаментальные открытия в сфере построения атома, таким образом задачи физиков стали намного проще.

Определение 1
Немецкий физик-теоретик Макс Карл Эрнст Людвиг Планк осуществил вывод математической закономерности, которая объединяла интенсивность теплового излучения с длиной волны. Данная длина осуществляла изменения под влиянием нагревания вещества. Данная теория обрела наименование квантовой, и начался новый этап развития физики.

Со временем квантовая гипотеза была крепко прикреплена к атомной гипотезе, которую сформулировал датский физик-теоретик Нильс Хенрик Давид Бор. Данная гипотеза поясняла характер перемещения элементарных частиц в твердых объектах, что было началом формирования квантовой физики.

Квантовая теория: разногласия

В начале XX столетия среди физиков различных направлений появилась волна разногласий. Определенная часть ученых осуществили попытки увязывания прошлых познаний с гипотезами, о которых заявил известный физик-теоретик Альберт Эйнштейн. Ученый предполагал, что присутствует двойственное отношение к природе света, а также вещества, что было заложено в основании будущих соображений о дуализме микроскопического мира и разнородности существования веществ в реальной действительности.

banner

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

это быстро и бесплатно

Присутствовал вариант, что любому определенному электрону обязана отвечать волна света. После осуществления некоторых математических расчетов, были произведены новые открытия, связанные с двойственностью волнового характера электронов, и определены:

  • Основы волновой механики;
  • Обновленные методики изучения состава веществ;
  • Волновые характеристики элементарных частиц.

Со временем была создана теория относительности, в которой определены понятия времени, материи, а также пространства, что является фундаментом квантовой теории света.

Фотоэлектрический эффект

Определение 2
Фотоэлектрический эффект является явлением взаимодействия света либо иного электромагнитного излучения с веществом, при котором осуществляется передача энергетического потенциала фотонов электронам вещества.

Испускание металлом электронов под воздействием на него света получило название фотоэлектрического эффекта.

Фотоэффект, в течение собственной жизнедеятельности, постарался исследовать русский физик Александр Григорьевич Столетов. Ученый исследовал свойства железа и применял его в собственных опытах с волнами света. Он определил ключевые понятия фотоэффекта, и осуществил открытие закона фотоэлектрического эффекта. Это означает, что присутствует превращение световой энергии в электрическую.

В процесс осуществления экспериментов получилось понять, что, когда изменяется интенсивность света, может изменяться лишь количество излучаемых электронов. Предельная кинетическая энергия, испускаемых из металла электронов, не находилась в зависимости от интенсивности света. Данная энергия изменялась лишь при увеличении или уменьшении частоты попадающего на металл светового излучения. Альберт Эйнштейн сумел подтвердить эксперименты Столетова, в том числе:

  • Термическую зависимость тепловой емкости твердых объектов.
  • Закономерности химического светового воздействия.

Не нашли нужную информацию?

Закажите подходящий материал на нашем сервисе. Разместите задание – система его автоматически разошлет в течение 59 секунд. Выберите подходящего эксперта, и он избавит вас от хлопот с учёбой.

Гарантия низких цен

Все работы выполняются без посредников, поэтому цены вас приятно удивят.

Доработки и консультации включены в стоимость

В рамках задания они бесплатны и выполняются в оговоренные сроки.

Вернем деньги за невыполненное задание

Если эксперт не справился – гарантируем 100% возврат средств.

Тех.поддержка 7 дней в неделю

Наши менеджеры работают в выходные и праздники, чтобы оперативно отвечать на ваши вопросы.

Тысячи проверенных экспертов

Мы отбираем только надёжных исполнителей – профессионалов в своей области. Все они имеют высшее образование с оценками в дипломе «хорошо» и «отлично».

1 000 +
Новых заказов каждый день
computer

Гарантия возврата денег

Эксперт получил деньги, а работу не выполнил?
Только не у нас!

guarantees

Безопасная сделка

Деньги хранятся на вашем балансе во время работы над заданием и гарантийного срока

guarantees_shield

Гарантия возврата денег

В случае, если что-то пойдет не так, мы гарантируем возврат полной уплаченой суммы

Отзывы студентов о нашей работе
742 372 оценки star star star star star
среднее 4.9 из 5
Московский институт имени С.Ю. Витте
Спасибо, всё супер. Работа выполнена досрочно и на отличные баллы. Рекомендую данного испо...
star star star star star
Синергия
Благодарна за все ! Отличная своевременная работа ! Всегда относится с пониманием . Мн...
star star star star star
ННГУ им. Лобачевского
Спасибо огромное) нужно было очень срочно , выполнил заказ без замечаний. На положительную...
star star star star star
Вы студент и хотите заказать работу, прямо сейчас без наценки и посредников?
Закажи индивидуальную работу за 1 минуту!

«Всё сдал!» — безопасный онлайн-сервис с проверенными экспертами

Используя «Всё сдал!», вы принимаете пользовательское соглашение
и политику обработки персональных данных
Сайт работает по московскому времени:

Вход
Регистрация или
Не нашли, что искали?

Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!

Файлы (при наличии)

    это быстро и бесплатно