Bài giảng Vật lý đại cương và vật lý hiện đại: Chương 1 - PGS.TS. Lê Công Hảo

Bài giảng "Vật lý đại cương và vật lý hiện đại - Chương 1: Tính chất hạt của sánh sáng" cung cấp cho người học các kiến thức: Bức xạ nhiệt của vật đen, các định luật phát xạ của VĐTĐ, thuyết lượng tử Planck và thuyết photon Einstein, hiệu ứng quang điện, hiệu ứng Compton. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lý đại cương và vật lý hiện đại: Chương 1 - PGS.TS. Lê Công Hảo TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC KHOA HOÏC TÖÏ NHIEÂNVật lý hiện đại Vật lý lượng tử Nguyên tử PGS.TS. Lê Công Hảo MOÂ HÌNH VAÄT LYÙÁp dụng lý thuyết cũ Tìm kiếm lý thuyết mới Mở rộng lý thuyết Hiện tượng vật lýMỘT LÝ THUYẾT MỚI Xây dựng công cụ mới RA ĐỜI để giải quyết vấn đề 2 VAÄT LYÙ LÖÔÏNG TÖÛ Vaøo cuoái theá kyû 19 nhieàu söï kieän thöïcnghieäm ñaõ khaúng ñònh tính chaát soùng cuûaaùnh saùng. Nhöng cuõng chính trong thôøi gianñoù ñaõ xuaát hieän nhöõng tröôøng hôïp maøngöôøi ta khoâng theå giaûi thích ñöôïc neáu chædöïa treân giaû thuyeát soùng.1. Böùc xaï cuûa vaät ñen tuyeät ñoái2. Hieäu öùng quang ñieän 3 VAÄT LYÙ LÖÔÏNG TÖÛMax Planck:ñaõ phaûi ñeà xuaát ra moätgiaû thuyeát môùi, maø saunaøy ngöôøi ta coi noù laøcô sôû cuûa lyù thuyeátlöôïng töû. Giaû thuyeátnaøy cho thaáy aùnh saùngngoaøi tính chaát soùngcoøn coù moät tính chaátkhaùc: tính chaát haït. 4 VAÄT LYÙ LÖÔÏNG TÖÛChöông 1: Tính chaát haït cuûa aùnh saùngChöông 2: Löôõng tính soùng haït cuûa vaät chaátChöông 3: Phöông trình SchroedingerChöông 4: Nguyeân töû 5 Chöông 1: Tính chaát haït cuûa aùnh saùng1.1. Böùc xaï nhieät cuûa vaät ñen1.2. Caùc ñònh luaät phaùt xaï cuûa VÑTÑ1.3. Thuyeát löôïng töû Planckvaø thuyeát photon Einstein1.4. Hieäu öùng quang ñieän1.5. Hieäu öùng Compton 6 1.1. Böùc xaï nhieät cuûa vaät ñen1.1.1. Böùc xaï1.1.2. Böùc xaï nhieät1.1.3. Phoå böùc xaï nhieät1.1.4. Sự caân bằng nhieät1.1.5. Heä soá haáp thuï ñôn saéc1.1.6. Vaät ñen tuyeät ñoái 7 1.1. Böùc xaï nhieät cuûa vaät ñen1.1.1. Böùc xaï Böùc xaï laø hieän töôïng moät vaät theå naøo ñoù do kích thích hoaëc cöôõng böùc phaùt ra caùc soùng ñieän töø. Quaù trình phaùt vaø lan truyeàn soùng ñieän töø laø quaù trình lan truyeàn naêng löôïng. Caùc vaät phaùt soùng ñieän töø phaûi chuyeån ñoåi moät naêng löôïng naøo ñoù thaønh naêng löôïng soùng. 8 1.1. Böùc xaï nhieät cuûa vaät ñen1.1.1. Böùc xaïCoù nhieàu caùch laøm cho vaät theå phaùt soùng ñieän töø :▪ Taùc duïng hoaù hoïc (phaûn öùng ñoát chaùy phoát pho seõ phaùt saùng).▪ Taùc duïng nhieät ( daây toùc boùng neon chaùy saùng).▪ Duøng naêng löôïng cuûa doøng ñieän ñeå phaùt soùng ñieän töø 9 1.1. Böùc xaï nhieät cuûa vaät ñen1.1.2. Böùc xaï nhieät Thöïc nghieäm cho thaáy ôû nhieät ñoä thaáp caùc vaät cuõng phaùt ra soùng ñieän töø. Nguyeân nhaân: laø söï chuyeån ñoäng nhieät cuûa caùc phaân töû beân trong vaät. Vaäy böùc xaï nhieät laø soùng ñieän töø phaùt ra töø caùc vaät theå bò kích thích bôûi taùc duïng nhieät. 10 1.1. Böùc xaï nhieät cuûa vaät ñen1.1.3. Phoå böùc xaï nhieät ÔÛ moät nhieät ñoä nhaát ñònh, vaät coù theå phaùt ra nhieàu loaïi böùc xaï khaùc nhau, töông öùng vôùi caùc böôùc soùng khaùc nhau. Ngöôøi ta thöôøng quan taâm ñeán söï phaân boá cuûa naêng löôïng phaùt ra theo böôùc soùng: xem naêng löôïng phaùt ra öùng vôùi böôùc soùng naøo ñoù laø baèng bao nhieâu. Söï phaân boá naøy ñöôïc goïi laø phoå böùc xaï nhieät. 11 1.1. Böùc xaï nhieät cuûa vaät ñen1.1.4. Sự caân bằng nhieät Xeùt moät ly nöôùc ñöôïc ñaët trong khoâng khí:▪ Nöôùc vaø khoâng khí luoân luoân coù söï trao ñoåi naêng löôïng▪ Nöôùc noùng hôn khoâng khí, naêng löôïng do noù phaùt ra lôùn hôn naêng löôïng noù thu vaøo, nöôùc laïnh daàn ñi. Traïng thaùi caân baèng nhieät, laø traïng thaùi ñaït ñöôïc khi nhieät ñoä cuûa nöôùc caân baèng vôùi nhieät ñoä khoâng khí . 12 1.1. Böùc xaï nhieät cuûa vaät ñen1.1.4. Sự caân bằng nhieät Trong traïng thaùi caân baèng nhieät, löôïng naêng löôïng maø vaät haáp thuï vaø phaùt ra döôùi daïng böùc xaï nhieät trong moät ñôn vò thôøi gian laø baèng nhau. Naêng löôïng do vaät phaùt ra baèng naêng löôïng do noù thu vaøo, neân vaät naøo coù khaû naêng haáp thuï caøng maïnh thì khaû naêng phaùt ra böùc xaï cuõng maïnh 13 1.1. Böùc xaï nhieät cuûa vaät ñen1.1.5. Heä soá haáp thuï ñôn saéc Heä soá haáp thuï: ñoù laø tæ soá giöõa phaàn naêng löôïng haáp thuï ñöôïc treân toång soá naêng löôïng ñeán ñaäp vaøo vaät. Neáu ta chæ tính tæ soá naøy rieâng cho moät lo ...