Физика 11 класс (Урок№23 - Фотоны. Применение фотоэффекта Давление света.)

Видео на Дзен Физика 11 класс Урок№23 - Фотоны. Применение фотоэффекта Давление света. мы узнаем: - о практическом применении фотоэффекта, о понятии «фотоны», о двойственности свойств фотонов, о понятии давления света. мы научимся: - сравнивать количественные и качественные характеристики электромагнитных волн разных диапазонов, решать задачи по теме урока. мы сможем: - проводить анализ и синтез изучаемого материала, теоретически доказывать проявление светового давления. Явление фотоэффекта широко применяют в науке и технике: оно позволяет осуществить непосредственное преобразование энергии света в электрическую энергию. С помощью фотоэффекта появился звук в кино, стала возможной передача движущихся изображений. Фотоэлемент – это устройство, в котором энергия света управляет энергией электрического тока или преобразуется в неё. В современной физике фотон считается одной из элементарных частиц, являющейся переносчиком электромагнитного взаимодействия. Свет обладает корпускулярно-волновым дуализмом: при его распространении преобладают волновые свойства, а при взаимодействии с веществом (излучении и поглощении) – корпускулярные. Корпускулярно-волновой дуализм присущ не только свету, но и всем частицам вещества. Экспериментально обнаружены волновые свойства электронов, протонов, нейтронов. Предсказанное Максвеллом существование светового давления было экспериментально подтверждено Лебедевым, который в 1900 г. измерил давление света на твёрдые тела, используя чувствительные крутильные весы. Оно оказалось чрезвычайно малым – 4⋅10−6 Па. Координаты тела и его скорость согласно классической механике могут быть измерены одновременно, причём с любой точностью. И это действительно так для макроскопических тел, описание движения которых и было целью классической физики. Но для микрочастиц с очень малой массой или энергией это неверно. Измерить импульс частицы и её координаты, одновременно, как показывают опыты и расчёты, невозможно. А если с большой точностью измерить импульс частицы, то после этого её можно будет практически с равной вероятностью обнаружить в большой области пространства, то есть значения координат этой частицы станут весьма неопределенными. И наоборот: чем точнее будет измерена координата частицы, тем большей станет неопределенность в значении её импульса. «Взаимная» неопределенность Δ x в значении координаты частицы х и неопределенность Δp в значении её импульса р определяется постоянной Планка – главной физической постоянной квантовой механики. Как показывают расчёты, произведение неопределенностей импульса частицы и её координаты не меньше постоянной Планка:Δp Δx ≥ℏ Это соотношение называют соотношением неопределенностей Гейзенберга, так как оно впервые было сформулировано немецким физиком Вернером Гейзенбергом. Принцип неопределенности Гейзенберга: невозможно одновременно определить абсолютно точно и положение, и импульс частицы.