27-мавзу. Ёруғликни квант назарияси. Режа

27-мавзу. Ёруғликни квант назарияси.


Режа
1.Ёруғликни квант назарияси. Планк формуласи.
2.Фотоэффект ва унинг қонунлари.
3.Фотонлар энергияси ва импульси.
4.Ёруғликнинг босими. Лебедев тажрибалари.
5. Комптон эффекти.
6.Оптик пирометрия.


§ 1. Ёруғликни квант назарияси. Планк формуласи.
1900 йилда немис физиги Макс Планк f(,Т) функциянинг тажриба натижаларига аниқ мос келувчи кўринишини топишга мувофиқ бўлди. Бунинг учун, у классик тасаввурларга мутлақо зид бўлган фаразни илгари сурди, яъни, электромагнит нурланиш алоҳида энергия порцияси (квант)  кўрнишида тарқалади деб фараз қилишга мажбур бўлди.
Квант энергияси нурланиш частотасига пропорционал:
=h ёки = hc/ (1)
h- пропорционаллик коэффициенти ёки Планк доимийси дейилади, унинг сон қиймати h=6,62 10^-34 Ж с,

Ҳисоблашларнинг кўрсатишича  частотали нурланиш энергиясининг ўртача қиймати:
(2)



n0 , бўлса =кТ, чунки, энергия узлуксиз қийматлар қаторини қабул қила олганда эди, унинг ўртача қиймати kТ га тенг бўлар эди.
Планк формуласи
(3)
Бу формула частотанинг 0 дан  гача бўлган ҳамма интервалда тажриба натижаларига аниқ мос келади. h=1,054∙10^-34 Дж/с


§2.Фотоэффект ва унинг қонунлари.
Ёруғлик таъсири остида электронларни модданинг атом ва молекулалари билан бўладиган боғланишдан тўлиқ ёки қисман озод бўлишига фотоэффект дейилади. Бу ҳодисани 1887 йилда Г.Герц очган.
Фотоэффект қаттиқ жисмларда ва газларда кузатилади.
Ёруғликни квант(корпускуляр) хусусиятларини ифодаловчи ҳодисалардан бири бу ташқи фотоэлектрик эффектдир.Ташқи фотоэффектни юзага келиши ёруғлик тўлқинларини модда электронлари билан ўзаротаъсири натижасида рўй беради.
Агар электронлар ёритилаётган жисмдан ташқарига чиқса(тўлиқ озод бўлиш), бундай ҳодиса ташқи фотоэффект дейилади. Ташқи фотоэффект металларда кузатилади.

Агар электронлар фақат “ўзининг” атомлари ва молекулалари билан боғланишни йўқотиб, шу билан биргаликда жисмни электр ўтказувчанлигини ошириб, ёритилаётган жисм ичида “эркин электрон” сифатида қолса(қисман озод бўлиш) бундай ҳодиса ички фотоэффект дейилади.

1888-1889 йилларда А.Г. Столетов фотоэффектни атрофлича ўрганиб, қуйидаги қонуниятларни аниқлади:

1.Ёруғлик таъсирида ажралиб чиққан зарядлар манфий ишорага эга бўлади.
2. Ультрабинафша нурлар энг кўп таъсир кўрсатади.
3. Жисмдан чиққан заряд миқдори унга ютилган ёруғлик энергиясига пропорционал.
Фотоэффект натижасида чиқарилган электронлар электр майдон таъсирида А анод томон ҳаракатланади. Натижада занжирда фототок вужудга келади.