Vật lý đại cương - Quang học lượng tử phần 2

b. §L Vin(Wien): §èi víi vËt ®en tuyÖt ®èi b−íc sãng λm cña chïm bøc x¹ mang nhiÒu n¨ng l−îng nhÊt tû lÖ nghÞch víi nhiÖt ®é tuyÖt cña vËt b=2,898.10-3m.K H»ng sè Vin λmT=b (LÊy df/dν=0) 3. ThuyÕt photon cña Anhxtanh ThuyÕt Planck ch−a nªu lªn ®−îcb¶n chÊt gi¸n ®o¹n cña bøc x¹ ®iÖn tõ 3.1. ThuyÕt photon cña Anhxtanh a. Bøc x¹ ®iÖn tõ cÊu t¹o bëi v« sè c¸c h¹t gäi lμ l−îng tö ¸nh s¸ng hay photon b. Víi mét bøc x¹ ®iÖn tõ ®¬n s¾c x¸c ®Þnh(Einstein)c¸c photon ®Òu gièng nhau vμ cã n¨ng l−îng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vật lý đại cương - Quang học lượng tử phần 2b. §L Vin(Wien): §èi víi vËt ®en tuyÖt ®èi b−ícsãng λm cña chïm bøc x¹ mang nhiÒu n¨ngl−îng nhÊt tû lÖ nghÞch víi nhiÖt ®é tuyÖt cña vËt λmT=b b=2,898.10-3m.K H»ng sè Vin (LÊy df/dν=0)3. ThuyÕt photon cña Anhxtanh(Einstein)ThuyÕt Planck ch−a nªu lªn ®−îcb¶n chÊt gi¸n®o¹n cña bøc x¹ ®iÖn tõ3.1. ThuyÕt photon cña Anhxtanha. Bøc x¹ ®iÖn tõ cÊu t¹o bëi v« sè c¸c h¹t gäi lμl−îng tö ¸nh s¸ng hay photonb. Víi mét bøc x¹ ®iÖn tõ ®¬n s¾c x¸c ®Þnhc¸c photon ®Òu gièng nhau vμ cã n¨ng l−îng c ε = hν = hx¸c ®Þnh b»ng λ cã cïng vËnc. Trong mäi m«i tr−êng c¸c photontèc b»ng: c=3.108m/sd. Khi mét vËt ph¸t x¹ hay hÊp thô bøc x¹ ®iÖntõ -> ph¸t hay hÊp thô c¸c photone. C−êng ®é cña chïm bøc x¹ tû lÖ víi sè photonph¸t ra trong 1 ®¬n vÞ thêi gian3.2. HiÖn t−îng quang ®iÖn:HiÖu øng b¾n ra c¸c ®iÖn tö tõ mét tÊm kim lo¹ikhi däi lªn tÊm KL ®ã mét bøc x¹ ®iÖn tõ thÝchhîp -> c¸c ®iÖn b¾n ra: Quang ®iÖn tö K *I~U ->Ib·o λ mv02/2 U+ I0- U UC *eUC = mv02/2 0 3.3. Gi¶i thÝch c¸c ®Þnh luËt quang ®iÖn: a. Giíi h¹n quang ®iÖn 2 hc mv c λ I®iÖn ~ I¸nh s¸ngc. §éng n¨ng ban ®Çu cña quang ®iÖn tö hν=hν0+eUC 2 mv 0 max = h( ν − ν 0 ) eUC =h(ν-ν0) 2 3.4. §éng lùc häc photon c ε = hν = h N¨ng l−îng photon λ hν h ε = mc m = 2 = 2 λc c 2 m0 v m= m0 = m 1 − 2 c 2 v 1 − 2 v=c => m0=0 khèi l−îng c nghØ cña photon b»ng 0 hν h§éng l−îng photon = P = mc = λ c§éng l−îng photon tû lÖ thuËn víi tÇn sè hoÆc tûlÖ nghÞch víi b−íc sãng 3.4. HiÖu øng K«ngt¬n (Compton) λ ’ 1892: Khi chiÕu tia X lªn GraphÝtλ λ Ngoμi ph¶n x¹ Bragg cßn ghi ®−îc λ’> λ GraphÝtλ’ kh«ng phô thuéc vμo chÊt tinh thÓ, chØ phôthuéc vμo gãc t¸n x¹ θ: ΛC=2,426.10-12m 2θΔλ = λ −λ = 2Λ C sin B−íc sãng Compton 2Ph¶n x¹ Bragg x¶y ra khi tia X t¸n x¹ trªn c¸c®iÖn tö trong Ion t¹i nót m¹ng.T¸n x¹ Compton x¶y ra khi photon tia X va ®Ëpvíi c¸c ®iÖn tö tù do:§iÖn tö cã vËn tèc tr−íc va ®Ëp v=0 Tr−íc va ®Ëp Sau va ®Ëp me v mec2 §iÖn tö pe=0, E=mec2 p e = E = 2 v2 v 1− 2 1− 2 c c hν hν ε = hν p ph = ε = hν Photon p ph = c c HÖ c« lËp: B¶o toμn n¨ng l−îng, ®éng l−îng mec2B¶o toμn n¨ng l−îng: hν + m e c 2 = hν+ v2 1− 2B¶o toμn ®éng l−îng r r, r p ph = p ph + p e c r r, 2 r2 r ,2( p ph − p ph ) = p e p ph + p ph − 2p ph p ph cos θ = p e 2 , 2 hν 2 hν 2 h 2 νν m2v 2 ( ) + ( ) − 2 2 cos θ = 2 v c c c 1− 2 24 θ me c ( hν + m e c − hν ) = 2 2 c 2 v 1− 2 2θ cm e c ( ν − ν ) = hνν (1 − cos θ) = 2hνν sin 2 2 2 θ B−íc sãng Compton: h h ΛC =λ −λ = 2 sin 2 ΛC=2,426.10-12m mec ...