Фотоны, их свойства. Корпускулярно – волновой дуализм

1.

Фотоны, их свойства.
Корпускулярно – волновой
дуализм.

2.

Цели урока
• Узнать, что такое фотон? Что такое
корпускулярно-волновой дуализм?
• Какими физическими величинами фотон
характеризуется?
• Сравнить свойства фотона со свойствами
электрона, сравнить количественные и
качественные характеристики
электромагнитных волн разных диапазонов.
• Научиться рассчитывать характеристики
фотонов. Делать общие выводы из частных
случаев.

3.

Повторение.
Дополните предложения
• Квант света …
• Фотоэффект – это…
• Число электронов, вырываемых светом с
поверхности металл пропорционально…
• Максимальная кинетическая энергия выбитых
светом электронов зависит от…
• Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта…
• Красная граница фотоэффекта…

4.

Сравни свойства фотона и
электрона (заполни таблицу)

5.

Свойства
фотон
электрон
Заряд
0
1,6*10(-19) Кл
Масса
m = h ν / c²
ν - частота
h – постоянная
Планка
9,1*10(-31)кг ( без
учета
релятивистского
эффекта)
Скорость
с=3*10(8)м/с - в
Меньше скорости
вакууме
света (с) в ИСО
с/п – в веществе (п показатель
преломления
вещества)
Энергия
Е = h ν = h с / λ =
m c²
h – постоянная
Планка
Е= m c², m –
релятивистская
масса

6.

Свойства
фотон
электрон
Импульс
р = m c = h ν / c
= h / λ =
= E /c
р = m и,
скорость
Где наблюдается
дифракция
На
дифракционной
решетке
На кристаллах
Время жизни
Пока движется
Стабилен
Длина волны
λ(Б) = h/р
λ(Б) = h/р
λ(Б) – длина волны
де Бройля
и –

7.

Фотон – квант
электромагнитного излучения.
Некоторые свойства фотонов
1. Не имеют заряда
2. Движутся со скоростью света
3. Существуют только в движении
4. Энергия фотонов Е = h ν = h с / λ = m c²
5. Масса фотонов m = h ν / c²
6. Импульс фотонов р = m c = h ν / c = h / λ =
E /c
7. Оказывают давление на вещество

8.

1. Явление фотоэффекта
2. Явление фотосинтеза
Доказательства
3. Мутация ДНК
квантовой природы
4.
Эффект
Комптона
–
при
электромагнитных
прохождении
волн
рентгеновских лучей через
вещество происходит
увеличении длины волны
(λ0) рассеянного излучения
по сравнению с длиной
волны (λ) падающего
излучения . Для системы
фотон – электрон :
hν+m c²=hν +mc²;
Р=Р
0
1
1

9.

Решите задачи
• Рассчитайте длину волны де
Бройля для пули массой 10 г,
летящей со скоростью 660
м/с и электрона, имеющего
скорость 2000000 м/с.
• Сравнить энергию фотонов
света с длиной волны 400 нм
и рентгеновского излучения с
длиной волны 4*10(-10) м
• Сколько фотонов испускает
ртутная лампа мощностью
100 Вт за 1секунду, если
длина волны света 580 нм?

10.

От частного к общему
• Сравните волны де Бройля в ответе №1 и
длины волн фотонов шкалы
электромагнитных волн. Сделайте вывод о
волновых свойствах частиц?
• Проведите анализ ответ к задаче №2 и шкалы
электромагнитных волн, сделайте вывод о
волновых и квантовых свойствах различных
диапазонов электромагнитных волн.
• Проведите анализ ответа №3 и сделайте
вывод о количестве фотонов испускаемых
источниками света.
• Почему пучки света при пересечении в
пространстве не рассеиваются?

11.

Волновые свойства частиц
• Корпускулярно-волновой
дуализм – универсальное
свойство любых
материальных объектов,
проявляющееся на
микроскопическом уровне
• Любой частице,
обладающей импульсом,
соответствует длина волны
де Бройля:
• λБ = h/р

12.

• Электромагнитные волны
обладают двойственной
природой
• Чем больше частота
электромагнитных волн, тем
ярче выражены квантовые
свойства и менее волновые
(закон перехода
количественных изменений
в качественные)
• При распространении
электромагнитных волн ярче
проявляются волновые
свойства
• При взаимодействии с
веществом ярче
проявляются квантовые
свойства
Корпускулярноволновой
дуализм

13.

Итоги урока
• Что нового вы
узнали?
• Было ли
интересно?
• Какими новыми
знаниями и
умениями вы
хотели бы
поделиться с
друзьями?

14.

Спасибо за внимание