Модель атома Резерфорда. Недостатки модели

Шпорки по Fиzиkе

Special thx to Юля & Ира

Сказать спасибо и пинать за ошибки можно в ICQ#477472

КВАНТОВАЯ ФИЗИКА

1. Что такое фотон?

Фотон - элементарная частица, масса покоя которой равна нулю, энергия , импульс .

— волновой вектор.

— циклическая частота.

— постоянная Планка.

2. Что такое фотоэффект?

Фотоэффект - вырывание электронов с поверхности вещества под действием света.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта

При падении фотона на вещество происходит взаимодействие фотона с электроном вещества. Фотон поглощается, а его энергия передаётся электрону. Уравнение Эйнштейна:

— масса электрона.

— постоянная Планка.

— максимальная скорость вылетевших фотоэлектронов.

— работа выхода (работа, которую необходимо затратить, чтобы вытащить с поверхности вещества, сделать его свободным, не сообщая кин. энергии).

4. Что такое красная граница фотоэффекта?

Фотоэффект происходит, если частота света превышает некоторую критическую , которая называется красной границей фотоэффекта.

— не зависит от интенсивности, зависит от работы выхода.

— постоянная Планка.

— работа выхода фотокатода.

5. Что такое эффект Комптона?

Эффект Комптона - это изменение длины волны эл-маг. излучения из-за рассеяния его электронами. Эл-маг. излучение - это поток фотонов - частиц, с позиции корпускулярной теории, а рассеивание - столкновение фотона с вещества, при этом должен сохраняться закон сохранения энергии и импульса.

, при этом

— постоянная Планка.

— длинна волны рассеянного фотона.

— длинна волны фотона до рассеяния.

— угол рассеяния (угол между направлениями распр. фотона до и после рассеяния).

— постоянная Комптона (для ).

6. Что такое абсолютно чёрное тело?

Тело, которое полностью поглощает всё падающее на него излучение и ничего не отражает, называется абсолютно чёрным телом.

Пример модели чёрного тела - полость с небольшим отверстием и зачернёнными стенками. Свет, попадающий сквозь отверстие в полость, испытывает многократные отражения и сильно поглощается.

7. Излучающая способность чёрного тела (f и рисунок)

Формула Планка:

— температура чёрного тела.

— частота излучения.

— постоянная Планка.

— постоянная Больцмана.

— скорость света.

Физический смысл излучающей способности тела

Физический смысл излучающей способности - это энергия, излучившаяся с единицы поверхности нагретого тела в единичном интервале частот за единицу времени.

Закон Стефана - Больцмана

Общая энергия теплового излучения определяется законом Стефана - Больцмана:

— мощность на единицу площади излучающей поверхности.

— константа Стефана - Больцмана.

Модель атома Резерфорда. Недостатки модели

В центре — положительно заряженное ядро, в нёс собрана почти вся масса атома, . Вокруг ядра вращаются лёгкие отрицательно заряженные электроны, радиус электронной орбиты . Атом электрически нейтрален, заряд ядра по величине равен суммарному заряду электронов.

Недостаток модели — нестабильность такого атома. Ускоренно движущийся электрон излучал (терял) бы энергию и должен был бы упасть на ядро.

Постулаты Бора

1). Возможны лишь дискретные (стационарные) орбиты для электронов. Для этих орбит выполняется квантовое условие: , где , — постоянная Планка.

2). В стационарном состоянии электрон не излучает, излучение происходит при переходе между орбитами, выделяется (или поглощается) фотон с энергией (E - полная энергия).

12. В чём заключается гипотеза Де Бройля?

Де Бройль высказал гипотезу, что двойственная природа света (волна-частица) присуща и другим видам материи, а это означает, что то, что мы воспринимаем как частицы (), в некоторых ситуациях должно вести себя как волны.

Если частица имеет энергию и величину импульса , то ей соответствует волна Де Бройля.

Частота волны , длинна волны .

— постоянная Планка.