Учебная работа по дисциплине Естествознание

Реферат Основные квантово-механические принципы



Текст реферата Основные квантово-механические принципы

Страница: 2 из 14

интенсивности света.
Фотоэффект практически безынерционен, фототок возникает мгновенно
после начала освещения катода при условии, что частота света н > н min
.
Все эти закономерности фотоэффекта в корне противоречили
представлениям классической физики о взаимодействии света с веществом.
Согласно волновым представлениям электрон при взаимодействии с
электромагнитной световой волной должен был бы постепенно накапливать
энергию, и потребовалось бы значительное время, зависящее от
интенсивности света, чтобы электрон накопил достаточно энергии для
того, чтобы вылететь из катода. Как показывают расчеты, это время
должно было бы исчисляться минутами или часами. Однако, опыт
показывает, что фотоэлектроны появляются немедленно после начала
освещения катода. В этой модели невозможно было также понять
существование красной границы фотоэффекта. Волновая теория света не
могла объяснить независимость энергии фотоэлектронов от интенсивности
светового потока, пропорциональность максимальной кинетической энергии
частоте света.
Таким образом, электромагнитная теория света оказалась неспособной
объяснить эти закономерности.
Выход был найден А. Эйнштейном в 1905 г. Теоретическое объяснение
наблюдаемых закономерностей фотоэффекта было дано Эйнштейном на основе
гипотезы М. Планка о том, что свет излучается и поглощается
определенными порциями, причем энергия каждой такой порции
определяется формулой E = h н, где h – постоянная Планка (
1,05*10 -27 эрг*с) , а н – частота световой волны. Эйнштейн
сделал следующий шаг в развитии квантовых представлений. Он пришел к
выводу, что и свет имеет прерывистую дискретную структуру .
Электромагнитная волна состоит из отдельных порций – квантов ,
впоследствии названных фотонами . При взаимодействии с веществом фотон
целиком передает всю свою энергию h н одному электрону.
2.2. Опыт Резерфорда. Ядерная модель атома.
Первая попытка создания модели атома на основе накопленных
экспериментальных данных принадлежит Дж. Томсону (1903 г.). Он считал,
что атом представляет собой электронейтральную систему шарообразной
формы радиусом примерно равным 10 – 10 м. Положительный заряд
атома равномерно распределен по всему объему шара, а отрицательно
заряженные электроны находятся внутри него (рис. 2). Для объяснения
линейчатых спектров испускания атомов Томсон пытался определить
расположение электронов в атоме и рассчитать частоты их колебаний
около положений равновесия. Однако эти попытки не увенчались успехом.
Через несколько лет в опытах великого английского физика Э. Резерфорда
было доказано, что модель Томсона неверна.
Рисунок 2.
Модель атома Дж. Томсона.
Первые прямые эксперименты по исследованию внутренней структуры атомов
были выполнены Э. Резерфордом и его сотрудниками Э. Марсденом и Х.
Гейгером в 1909– 1911 годах. Резерфорд предложил применить
зондирование атома с помощью бчастиц, которые возникают при
радиоактивном распаде радия и некоторых других элементов. Масса
бчастиц приблизительно в
Страницы: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14