Kuatomu fisiksi: awọn kuatomu-ini ti ina

Nje o lailai ro nipa ohun ti je ni o daju ọpọlọpọ awọn ina iyalenu? Fun apẹẹrẹ, gba awọn photoelectric ipa, ooru igbi, photochemical lakọkọ ati bi - gbogbo awọn kuatomu-ini ti ina. Ti o ba ti nwọn kò a ti se awari, sayensi iṣẹ yoo ko ba ti gbe lati awọn okú ojuami, ni o daju, bi daradara bi ijinle sayensi ati imọ ilọsiwaju. Iwadi won apakan ti kuatomu Optics, eyi ti o ti inextricably sopọ pẹlu kanna ti eka ti fisiksi.

Kuatomu-ini ti ina: a definition

Titi laipe, awọn ti ko o ati ki o okeerẹ itumọ ti yi opitika lasan ko le fun. Wọn ti wa ni ifijišẹ lo ninu aisan ati igbesi aye, lori yi igba lati se agbero ko nikan awọn agbekalẹ ṣugbọn gbogbo isoro ni fisiksi. Agbekale a ik ipinnu gba nikan lati igbalode sayensi ti o nsan awọn akitiyan ti awọn oniwe-predecessors. Bayi, awọn kuatomu igbi-ini ti ina ati - a Nitori ti awọn ẹya ara ẹrọ ti awọn oniwe-emitters, eyiti awọn ọta ni o wa elekitironi. Kuatomu (tabi fotonu) ti wa ni akoso nitori si ni otitọ wipe ohun itanna rare lati kekere ti agbara ipele, bayi ti o npese ni elekitiro-se isọ.

Ni igba akọkọ ti opitika akiyesi

XIX столетии. Awọn arosinu nipa awọn niwaju awọn kuatomu-ini ti ina han ninu XIX orundun. Sayensi ti se awari ki o si gidigidi iyalenu bi tite imole, kikọlu ati apa otu ati ti osi. Pẹlu wọn iranlọwọ, awọn ti itanna igbi yii ti ina ti a ti ari. O ti a da lori isare ti awọn ronu ti elekitironi nigba ti oscillations ti ara. Bi awọn kan abajade, heats, atẹle nipa igbi ti ina han lẹhin rẹ. Ni igba akọkọ ti onkowe ká ilewq lori koko yi ti akoso awọn Englishman D. Rayleigh. O si ti wa ni bi a eto ti Ìtọjú dogba ati ki o yẹ igbi, ati ni a fi ala si aaye kun. Ni ibamu si awọn oniwe-ipinnu, pẹlu kan isalẹ ni won o wu wavelengths yẹ ki o mu continuously, Jubẹlọ, a beere lati ni ultraviolet ati x-egungun. Ni asa, gbogbo eyi ti ko ti timo, ati awọn ti o si mu miran oludako.

Planck ká agbekalẹ

XX века Макс Планк – физик немецкого происхождения – выдвинул интересную гипотезу. Ni ibere ti awọn xx orundun Maks plank - a German-bi physicist - ti fi siwaju awon ohun ilewq. Ni ibamu si i, awọn njade lara ati gbigba ti awọn ina ko ni waye continuously, bi tẹlẹ ro, ati awọn ipin - quanta, tabi, bi nwọn ti wa ni a npe, fotonu. h , и он был равен 6,63·10 ^-34 Дж·с. Planck ká ibakan ti a ṣe - iseepin ifosiwewe ni ipoduduro nipa awọn lẹta h, ati awọn ti o wà dogba si 6,63 × 10 ^-34 J · s. v – частота света. Ni ibere lati ṣe iṣiro awọn agbara ti kọọkan fotonu, ti nilo ọkan diẹ iye - v - awọn igbohunsafẹfẹ ti ina. Planck ká ibakan pupọ nipa awọn igbohunsafẹfẹ, ati bi kan abajade gba awọn agbara ti a nikan fotonu. Niwon German ọmowé parí ati ti tọ ni ifipamo ni kan awọn agbekalẹ, awọn kuatomu-ini ti ina, eyi ti o ti tẹlẹ a ti ri nipa H. Hertz, ati pataki o bi awọn photoelectric ipa.

Awari ti awọn photoelectric ipa

Bi awa ti wi, awọn ọmowé Genrih Gerts wà ni akọkọ ti o fà ifojusi si awọn kuatomu-ini ti ina nezamechaemye sẹyìn. Photoelectric ipa ti a se awari ni 1887 nigbati a ọmowé darapo itana a sinkii awo ati ki o kan ọpá ti awọn electrometer. Ni awọn idi ibi ti awọn awo ba wa ni lati kan rere idiyele, awọn electrometer ti ko ba agbara. Ti o ba ti kan odi idiyele ti wa ni emitted, awọn ẹrọ bẹrẹ si ni ṣe iṣẹ, bi ni kete bi awọn awo ṣubu ultraviolet ray. Nigba yi ọwọ-lori iriri ti o ti safihan pe awo ti wa ni fara si imọlẹ le bá odi ina owo, eyi ti nigbamii ti gba awọn yẹ orukọ - elekitironi.

Ilowo iriri Stoletova

Practical adanwo pẹlu elekitironi waiye Russian awadi Alexander Stoletov. Fun rẹ adanwo ti o ti lo a igbale gilasi boolubu ati meji amọna. Ọkan elekiturodu ti a lo fun agbara gbigbe, ati awọn keji ti a se itana, ati awọn ti o ti mu si awọn odi polu ti awọn batiri. Nigba yi isẹ, ti isiyi bẹrẹ lati mu agbara, ṣugbọn lẹhin kan nigba ti o ti di kan ibakan ati ki o taara iwon si awọn Ìtọjú ti ina. Bi awọn kan abajade, ti o ti ri wipe kainetik agbara ti elekitironi bi daradara bi pẹ awọn foliteji ko ko duro lori agbara ti ina. Ṣugbọn awọn ilosoke ninu awọn igbohunsafẹfẹ ti ina fa lati dagba yi nọmba rẹ.

New kuatomu-ini ti ina: awọn photoelectric ipa ati awọn oniwe-ofin

Nigba ti idagbasoke ti Hertz ká yii ati asa Stoletov ti a ti yorawonkuro meta ipilẹ awọn ofin, eyi ti, bi o wa ni jade, awọn photons ni o wa functioning:

Мощность светового излучения, которое падает на поверхность тела, прямо пропорциональна силе тока насыщения. 1. Power ina ti o ṣubu lori dada ti awọn ara jẹ taara iwon si awọn agbara ti awọn ekunrere lọwọlọwọ.

Мощность светового излучения никак не влияет кинетическую энергию фотоэлектронов, а вот частота света является причиной линейного роста последней. 2. Power ina ko ni ni ipa ni kainetik agbara ti awọn photoelectron, ṣugbọn awọn igbohunsafẹfẹ ti ina ni fa ti awọn titun PCM idagba.

Существует некая «красная граница фотоэффекта». 3. Nibẹ ni a irú ti "pupa eti ti awọn photoelectric ipa." Awọn isalẹ ila ni wipe ti o ba awọn igbohunsafẹfẹ jẹ kere ju ni o kere igbohunsafẹfẹ Atọka ina fun a fi fun awọn ohun elo ti, awọn photoelectric ipa ti wa ni šakiyesi.

meji imo ijamba isoro

Lẹhin ti agbekalẹ ti ari Max Planck, Science dojuko pẹlu a atayanyan. Tẹlẹ ti ari igbi, ati awọn kuatomu-ini ti ina, eyi ti o wà ni sisi kekere kan nigbamii, ko le tẹlẹ ninu awọn ilana ti awọn gbogbo ti gba ofin ti fisiksi. Ni ibamu pẹlu awọn itanna, awọn atijọ yii, gbogbo awọn elekitironi ti ara, eyi ti o ṣubu lori ina yẹ ki o wa sinu agbara mu oscillation ni kanna igbohunsafẹfẹ. Eleyi yoo se ina ohun ailopin kainetik agbara ti o jẹ ohun soro. Jubẹlọ, fun awọn ikojọpọ ti awọn ti a beere iye ti o kù yoo wa itanna agbara ni pataki lati ni anfani lati mewa ti awọn iṣẹju, nigba ti photoelectric ipa, ni asa, nibẹ ni ko ni slightest idaduro. Siwaju iporuru dide tun lati o daju wipe awọn agbara ti photoelectrons ko ko duro lori agbara ti ina. Jubẹlọ, o ni ko ni pupa eti ti photoelectric Ipa, ati awọn ti a ko iṣiro iwon si awọn igbohunsafẹfẹ ti awọn itanna kainetik agbara ti ina ti a ti la. Atijọ yii ko le se alaye kedere si han si awọn oju ti ara iyalenu, ati awọn titun ti ko sibẹsibẹ ni kikun sise jade.

Rationalism Alberta Eynshteyna

Nikan ni 1905, awọn nla physicist Albert Einstein hàn ni asa ati articulated ni yii, ohun ti o jẹ - awọn otito iseda ti ina. Ati kuatomu igbi-ini, ìmọ nipa meji idakeji kọọkan miiran idawọle ni dogba awọn ẹya atorunwa to photons. Lati pari awọn aworan ni unkankan nikan awọn opo ti discreteness, ie awọn gangan ipo ti photons ni aaye kun. Kọọkan fotonu - a patiku ti o le wa o gba tabi emitted bi kan gbogbo. Itanna "mì" inú fotonu mu ki awọn oniwe-idiyele lori iye ti awọn rẹdio ti o gba awọn patikulu. Siwaju si, inu awọn photocathode itanna rare si awọn oniwe-dada, nigba ti mimu a "ė iwọn lilo" ti agbara, eyi ti o wu wa ni yipada sinu kainetik agbara. Ni yi o rọrun ona, ati photoelectric ipa ti gbe jade ninu eyi ti ko si ni leti lenu. Ni pari ti awọn itanna fun wa kan kuatomu ara, eyi ti o ṣubu lori dada ti ara, radiating pẹlu ani diẹ agbara. Ti o tobi awọn nọmba ti photons yi - awọn diẹ alagbara Ìtọjú, lẹsẹsẹ, ati awọn fluctuation ti awọn ina igbi gbooro.

Awọn alinisoro ẹrọ, eyi ti wa ni orisun lori opo ti photoelectric ipa

Lẹhin ti awọn Imọ ṣe nipa German sayensi ni ibẹrẹ ti awọn ifoya, awọn ohun elo n ni sinu kuatomu-ini ti ina fun awọn manufacture ti awọn orisirisi awọn ẹrọ. Inventions, ti isẹ ti o jẹ ti awọn photoelectric ipa, ti a npe oorun ẹyin, awọn alinisoro asoju ti eyi ti - awọn igbale. Lara awọn oniwe-alailanfani le wa ni a npe ni lagbara lọwọlọwọ elekitiriki, kekere ifamọ si gun igbi Ìtọjú, eyi ti o ni idi ti o ko le ṣee lo ni AC iyika. Awọn igbale ẹrọ ti wa ni o gbajumo ni lilo ninu photometry, nwọn wiwọn awọn agbara ti imọlẹ ati ina didara. O si tun yoo kan pataki ipa ni fototelefonah ati nigba iwe sẹhin.

Photovoltaic ẹyin pẹlu afonahan iṣẹ

O je oyimbo kan yatọ si oriṣi ti ẹrọ, eyi ti wa ni orisun lori kuatomu-ini ti ina. Wọn idi - lati yi awọn ti ngbe iwuwo. Yi lasan ti wa ni ma npe ni awọn ti abẹnu photoelectric Ipa, ati awọn ti o ni igba ti isẹ photoconductors. Awọn wọnyi ni semiconductors wa ni ti ndun kan pataki ipa ninu wa ojoojumọ aye. Fun igba akọkọ nwọn bẹrẹ lati lo awọn Retiro paati. Ki o si nwọn pese awọn Electronics ati batiri isẹ. Ni arin ti awọn ifoya bẹrẹ si waye iru oorun ẹyin fun ile spaceships. Titi di bayi, nitori awọn ti abẹnu photoelectric ipa ṣiṣẹ awọn turnstiles ninu awọn alaja, šee isiro ati oorun paneli.

photochemical aati

Light, awọn iseda ti eyi ti o wà nikan kan wa Imọ ninu ifoya, ni o daju, o ni ipa lori awọn kemikali ati ti ibi lakọkọ. Labẹ awọn ipa ti sisan bẹrẹ kuatomu molikula bawon ilana ati wọn àkópọ pẹlu awọn ọta. Ni Imọ, yi ti ni a mọ bi photochemistry, ati ninu awọn iseda ti ọkan ninu awọn oniwe manifestations ni photosynthesis. O ti wa ni nitori ina igbi ilana ti njade ti awọn oludoti yi ni ẹyin sinu ita ẹya-ara aaye, nipa eyiti awọn ohun ọgbin di ewe.

Ni ipa ni kuatomu-ini ti ina ati eda eniyan iran. Ngba lori retina, a fotonu okunfa awọn ilana ti jijera ti amuaradagba ohun ti. Alaye yi ti wa ni gbigbe nipa iṣan ni ọpọlọ, ati lẹhin itoju, a le gbogbo ri imọlẹ. Alẹ amuaradagba moleku ni pada ati iran ti wa ni accommodated si awọn titun awọn ipo.

awọn esi

A ri jade ninu papa ti yi article, eyi ti o jẹ o kun awọn kuatomu-ini ti ina ti wa ni han ni kan lasan ti a npe ni photoelectric ipa. Kọọkan fotonu ni o ni awọn oniwe-idiyele ati ibi-, ati nigbati confronted pẹlu ohun itanna ṣubu sinu o. Kuatomu ati itanna di ọkan, ati ni idapo agbara ti wa ni iyipada sinu kainetik agbara, eyi ti, muna soro, pataki fun awọn imuse ti awọn photoelectric ipa. Awọn igbi oscillation bayi yi le mu awọn fotonu agbara, sugbon nikan si kan awọn odiwon.

Photoelectric ipa loni jẹ ẹya awọn ibaraẹnisọrọ ẹyaapakankan fun ọpọlọpọ awọn orisi ti itanna. Lori awọn oniwe-igba ni ile aaye ọkọ ati satẹlaiti, se agbekale oorun ẹyin ti wa ni lo bi orisun kan ti oluranlowo agbara. Ni afikun, awọn ina igbi ni kan nla ikolu lori awọn kemikali ati ti ibi ilana lori Earth. Laibikita fun arinrin orun awọn eweko ti wa ni ewe, aiye ká bugbamu ti wa ni ya ni kikun paleti ti alaró, ati awọn ti a ba ri aye bi o ti jẹ.