Тиск світла. Хімічна дія світла. Люмінесценція. Рентгенівське випромінювання

1.

Тиск світла. Хімічна дія
світла. Люмінесценція.
Рентгенівське
випромінювання.
План:
1. Тиск світла.
2. Хімічна дія світла.
3. Люмінесценція.
4. Рентгенівське випромінювання.
LOGO

2.

З електромагнітної теорії світла Максвелла
випливає, що електромагнітній хвилі крім
енергії властивий ще й імпульс. Тому світлові
хвилі, що падають на будь-яке тіло,
передаючи йому свій імпульс, мають чинити
на нього тиск.
За однакової густини потоку світлового випромінювання тиск світла на дзеркальну поверхню
вдвічі більший за тиск на чорну поверхню, яка
поглинає світло.
Світлови́й тиск — тиск, який світло чинить
на тіло, в якому поглинається, або від якого
відбивається.
LOGO

3.

Теоретично існування світлового
тиску передбачив Максвелл в 1871
році, а експериментально дослідив
П. М. Лебедєв у 1900.
LOGO

4.

В яскравий сонячний день на 1 м^2 діє сила
всього лише 4·10^-8 Н. Вперше тиск світла
виміряв фізик П. М. Лебедєв лише в 1900 р
У дослідах Лебедєва однакові світлові потоки
направлялися на два легенькі металеві диски,
підвішені на тонкій нитці. Один диск був
дзеркальним і відбивав падаюче на нього світло,
другий — чорним, який його поглинав. У разі
одночасного освітлення двох дисків відбувалось їх
повертання навколо вертикальної осі.
За кутом закручування пружної нитки підвісу
можна було виміряти момент сил, які викликали
цей
поворот.
Закручування
нитки
підвісу
відбувалося в напрямі, що відповідав більшій силі
тиску світла на дзеркальний диск, який відбивав
світло.
Одержане вченим значення тиску світла збігалося
з тим, яке передбачив Максвелл.
Сила світлового тиску в природних умовах не завжди мізерно
мала порівняно з іншими силами
LOGO

5.

Під дією сили тяжіння
речовина зірки
намагається стиснутися.
Цьому стисканню
протистоїть тиск світла.
Тому зірка має кулясту
форму.
Тиск сонячного світла є
однією з причин утворення
кометних хвостів.
LOGO

6.

1.Тиск світла можна спостерігати на поверхнях, що
відбивають, або поглинають світло.
2.Тиск світла дуже малий, тому для його реєстрації
потрібно мати потужне джерело світла.
LOGO
Сонячний парус

7.

Нехай пучок фотонів кількістю N з частою
ν падають на дзеркальну поверхню тіла
площею S протягом проміжку часу Δt і
відбивається. Знайти тиск, що спричиняє
даний пучок світла на дзеркальну поверхню.
2 Nh
p
Sc t
LOGO

8.

Nh
p
(1 )
Sc t
ρ - коефіцієнт відбивання світла
від поверхні на яку вона падає.
Для дзеркальної поверхні
ρ=1
Для абсолютно чорного тіла
ρ=0
LOGO

9.

Хімічна дія світла проявляється в
тому, що існує цілий ряд хімічних
перетворень, що відбуваються тільки
під дією світла. Хімічні реакції, що
протікають під дією світла, називають
фотохімічними. Фотохімічна реакція –
розривання електронних зв’язків у
молекулі речовини під час поглинання
нею фотона, тобто поділ її на атоми
під дією світла.
LOGO

10.

До фотохімічних реакцій відносяться:
фотосинтез вуглеводів в рослинах,
розпад бромистого срібла на
світлочутливому шарі фотопластини,
взаємодія хлору з воднем на світлу з
утворенням HCl і багато що інше.
Вицвітання тканин на сонце і
утворення загару ( потемніння шкіри
людини під впливом ультрафіолетових
променів) – це теж приклади хімічної
дії світла.
LOGO

11.

Ґрунтуючись на квантовій гіпотезі
світла, А.Ейнштейн сформулював
два фотохімічні закони:
1. Поглинутий речовиною фотон
може викликати перетворення
лише однієї молекули;
2. Фотохімічна реакція
відбувається за умови, що
енергія фотона достатня для
розриву молекулярних зв'язків,
тобто не менша за енергію
дисоціації.
LOGO

12.

Фотосинтез - процес перетворення
вуглекислого газу і води на вуглеводи і кисень
під дією енергії сонячного світла. Утворюються
вуглеводи, які використовуються в якості їжі, а
LOGO
кисень надходить в атмосферу.

13.

LOGO

14.

Фотохімічні реакції
відбуваються на світловій
фазі фотосинтезу. Під
впливом енергії сонячного
світла молекула хлорофілу
порушується, в результаті
чого один з її електронів
переходить на більш
високий енергетичний
рівень. Цей електрон,
проходячи по ланцюгу
переносників (білків
мембрани хлоропласта),
віддає надлишкову енергію
на окислювально-відновні
реакції.
LOGO

15.

Також на світловій фазі
відбувається фотоліз (розклад
під дією сонця) води.
+
−
2Н2 О → 4