Eòlaichean fiosaig: an eòlaichean feartan solas

A bheil thu a-riamh mu dè th 'ann, gu dearbh, mòran solas phenomena? Mar eisimpleir, a 'gabhail an photoelectric bhuaidh, teas, stuadhan, photochemical pròiseasan agus a leithid - fad na h-eòlaichean air feartan solais. Ma bha iad nach deach a lorg, saidheans Innleadaireachd cha bhiodh a 'gluasad bho na mairbh phuing, gu dearbh, cho math ri adhartas saidheansail agus teicnigeach. Sgrùd an earrann fhèin a eòlaichean optics, a tha dlùth cheangailte ri chèile leis an aon mheur de fiosaig.

Eòlaichean feartan solus: a definition

Gu bho chionn ghoirid, a 'mìneachadh soilleir agus farsaing seo Optical iongantas nach b' urrainn a thoirt seachad. Tha iad air a bhith soirbheachail a chleachdadh ann an saidheans agus beatha làitheil, air an stèidh seo a thogail a-mhàin Chan eil foirmle ach fad duilgheadas ann am fiosaics. Co-dhùnadh Deireannach a chur ri chèile a bhith air fhaighinn a-mhàin bho nuadh-saidheans a chrìochnachadh na gnìomhan a shinnsearan. Mar sin, eòlaichean tonn feartan agus solas - thoradh air na feartan aig a emitters, cionnus a tha electrons dadaman. Eòlaichean (no photon) a chruthachadh air sgàth gu bheil an electron a 'gluasad gu ìre ìsleachadh lùth, mar sin a' gineadh an-dealanach iùil-tharraingeach bhuillean.

Tha a 'chiad Optical beachdan

XIX столетии. Tha barail mu dheidhinn an làthair de na eòlaichean feartan solais a nochd ann an XIX linn. -Saidheans a lorg agus dìcheallach nàdarrach mar diffraction, bhacadh sam bith agus polarization. Le cuideachadh, an dealan-thonn teòiridh solas a 'tighinn. Bha e stèidhichte air a 'luathachadh an gluasad electrons rè na oscillations a' chuirp. Mar thoradh air, 'chuairt taghaidh, air a leantainn le tonnan nochd solas air a chùlaibh. Tha a 'chiad ùghdair beachd-bharail air a' chuspair seo a tha air a stèidheachadh an Sasannach D. Rayleigh. Tha e air a mheas mar an t-siostam de rèididheachd co-ionann agus maireannach, stuadhan, agus ann an àite a-mhàin. A rèir co-dhùnaidhean aca, le lùghdachadh ann an toradh thuinnean bu chòir a 'sìor mheudachadh, Os barr, tha a dhìth gus ultraviolet agus x-ghathan. Ann an cleachdadh, a h-uile chan eil seo air a dhearbhadh, agus thug e theorist eile.

Planck aig foirmle

XX века Макс Планк – физик немецкого происхождения – выдвинул интересную гипотезу. Aig toiseach na linn XX Maks dèile - German-born-fiosaig - air a chur air adhart inntinneach beachd-bharail. A rèir a h-, sgaoilidhean agus chiad sreath solais nach eil a 'tachairt a' sìor, mar a bhathar an dùil roimhe, agus cuibhrionnan - quanta, no mar a tha iad a ghairm photons. h , и он был равен 6,63·10 ^-34 Дж·с. Planck cunbhalach chaidh a thoirt a-steach - co-ionnanachd bàillidh air a riochdachadh le s an litir, agus bha e co-ionnan ri 6,63 × 10 ^-34 · J s. v – частота света. Gus obrachadh a-mach an lùth gach photon, dh'fheumadh aon barrachd luach - v - an tricead de solas. Planck cunbhalach air iomadachadh leis an tricead, agus mar thoradh fhaighinn an lùth aon photon. Bho saidheans Gearmailteach pongail agus ceart a dhèanamh tèarainte ann an foirmle sìmplidh a dhealbh, an t-eòlaichean feartan solas, a bha roimhe seo air a lorg le H. Hertz, agus ainmichte mar an photoelectric buaidh.

Tha lorg an t-photoelectric bhuaidh

Mar a tha sinn air a ràdh, an neach-saidheans Genrih Gerts B 'e a' chiad a tharruing aire gu eòlaichean feartan solas nezamechaemye na bu tràithe. Tha photoelectric bhuaidh a chaidh a lorg ann an 1887 nuair a saidheans còmhla shoillseachadh a sinc truinnsear agus slat de na electrometer. Ann an suidheachadh far a bheil an truinnsear a 'tighinn gu deimhinneach os cionn, an electrometer nach eil e air a sgaoileadh. Ma tha àicheil a thèid a sgaoileadh, an t-inneal a 'tòiseachadh a' cur an cèill, cho luath 'sa thuiteas an truinnsear ultraviolet ghath. Aig an àm seo làmhan-eòlas a chaidh a dhearbhadh gun robh a 'mhias a tha fosgailte gu solas urrainn radiate àicheil cosgaisean an dealain, às dèidh sin a fhuair an t-ainm freagarrach - electrons.

Eòlas practaigeach Stoletova

Deuchainnean practaigeach le electrons a dhèanamh Russian-rannsachaidh Alasdair Stoletov. Airson deuchainnean chleachd e Vacuum glainne bulb agus dà electrodes. Aon electrode chaidh a chleachdadh airson cumhachd ginealaich, agus an dàrna fear a chaidh a shoillseachadh, agus bha e air a thoirt gu àicheil pòla loisgte a 'bhataraidh. Rè na h-obrach seo, an-dràsta a 'tòiseachadh a' meudachadh neart, ach an dèidh fhad 'sa bha e an-còmhnaidh agus gu dìreach co-roinneil ris an rèididheachd de solas. Mar thoradh air, chaidh a lorg gun robh an lùth gluasaid de electrons a thuilleadh air dà lach an bholtaids Chan eil an eisimeil air cumhachd an solas. Ach an t-àrdachadh ann an tricead de solas ag adhbharachadh gu fàs an àireamh seo.

New eòlaichean feartan solas: photoelectric a 'bhuaidh agus a laghan

Tro leasachadh Hertz aig teòiridh agus cleachdadh Stoletov chaidh a toirt a-mach trì laghan bunaiteach, a tha, mar a tha e a 'tionndadh a-mach, tha an photons obrachadh:

Мощность светового излучения, которое падает на поверхность тела, прямо пропорциональна силе тока насыщения. 1. Cumhachd solas a 'tuiteam air uachdar an corp tha e dìreach co-roinneil ris an neart an sùghaidh-dràsta.

Мощность светового излучения никак не влияет кинетическую энергию фотоэлектронов, а вот частота света является причиной линейного роста последней. 2. Cumhachd light chan eil buaidh a thoirt air an lùth gluasaid an photoelectron, ach an tricead de solas 'S e adhbhar a' fàs as ùire sreathach.

Существует некая «красная граница фотоэффекта». 3. Tha seòrsa de "dearg oir an photoelectric buaidh." Tha an loidhne-ìosal ma tha an tricead tha nas lugha na an ìre as lugha tricead comharra solas airson stuth a thoirt seachad, a 'photoelectric bhuaidh a tha fainear.

dà teòiridhean tubaist Duilgheadasan

An dèidh foirmle bunaichte Max Planck, Saidheans mu choinneamh le ioma-cheist. Roimhe seo bunaichte tonn, agus eòlaichean feartan solas, a bha fosgailte beagan an dèidh sin, cha b 'ann ann am frèam-obrach a' gabhail ris san fharsaingeachd laghan fiosaigs. Ann an co-rèir ris an dealan, an seann teòiridh, a h-uile electrons na buidhne, a 'tuiteam air an t-solas a bu chòir tighinn a-steach do' fheudar oscillation aig an aon tricead. Bhiodh seo a 'gineadh lùth gluasaid an neo-chrìochnach a tha gu math do-dhèanta. A bharrachd air sin, airson a 'cruinneachadh na dh'fheumadh de chòrr bhiodh fhathast na electron lùth a tha a dhìth gus a bhith comasach deichean de mionaidean, ged a bha an photoelectric bhuaidh, ann an cleachdadh, chan eil an lugha dàil. Nas fhaide breisleach dh'èirich cuideachd bho gun robh an cumhachd photoelectrons Chan eil an eisimeil air cumhachd an solas. A bharrachd air sin, tha cha dearg oir an photoelectric bhuaidh, agus cha robh an obrachadh a-mach co-roinneil ris an tricead de na electron lùth gluasaid solais air a bhith air fhosgladh. Tha seann teòiridh nach b 'urrainn a mhìneachadh gu soilleir ri fhaicinn air an shùil corporra phenomena, agus ùr air nach eil gu tur fhathast ag obair a-mach.

Reusantachas Alberta Eynshteyna

A mhàin ann an 1905, a 'mhòr-fiosaig Albert Einstein Sheall ann an cleachdadh agus a chur an cèill ann an teòiridh, dè a tha e - fìor nàdar de solas. Agus eòlaichean tonn feartan, fosgailte le dà choinneamh a chèile bheachd-bharail ann am pàirtean co-ionnan a dhì-photons. Gus crìoch a chur air an dealbh cha robh ach an prionnsabal discreteness, ie air an dearbh àite photons ann an rùm. Tha gach photon - a Particle a dh'fhaodar a ghabhail a-steach no thèid a sgaoileadh air fad. Electron "slugadh" in photon a 'meudachadh a-asgaidh air luach an lùth a ghabhail thairis le pìosan. Nas fhaide, taobh a-staigh na photocathode electron ghluaiseas a h-uachdar, ach a 'cumail a "dùbailte dòs" de lùth, a tha a' cur a-mach a cruth-atharrachadh a-steach lùth gluasaid. Anns an dòigh shìmplidh, agus photoelectric bhuaidh a dhèanamh anns a bheil dàil sam bith reaction. Aig a 'crìochnachadh an electron a' dèanamh eòlaichean fhèin, a 'tuiteam air uachdar na chorp, mach le fiù' s barrachd lùth. Tha barrachd air an àireamh de photons a dhèanamh - an rèididheachd nas cumhachdaiche, fa leth, agus atharrachaidhean an solas tonn a 'fàs.

Tha innealan sìmplidhe, a tha stèidhichte air a 'phrionnsabal an photoelectric bhuaidh

Às dèidh a 'lorg a dhèanamh le luchd-saidheans Gearmailteach aig toiseach an fhicheadamh linn, an t-iarrtas a' faighinn a-steach dhan eòlaichean feartan solas airson an dèanamh diofar uidheaman. Inventions, aig a bheil e obair photoelectric bhuaidh, ris an canar na grèine ceallan, simplidhe riochdaire a tha - an falamhachd. Am measg a h-eas-bhuannachdan a dh'fhaodas a bhith air a ghairm làithreach conductivity lag, ìosal cugallach a thaobh fada tonn rèididheachd, a tha carson nach urrainn dhut a chleachdadh ann an AC chuairtean. Tha falamhachd uidheam ga chleachdadh gu bitheanta ann an photometry, tha iad a 'tomhas an neart agus solus dealradh càileachd. Tha e cuideachd a 'cluich pàirt chudromach ann fototelefonah agus rè èisteachd playback.

Photovoltaic ceallan le conduction dreuchdan

Bha e gu math eadar-dhealaichte a-seòrsa innealan, a tha stèidhichte air an eòlaichean feartan solas. Adhbhar aca - gus atharrachadh an dùmhlachd-giùlain. Morbhail annasach a tha seo ris an canar uaireannan an taobh a-staigh photoelectric bhuaidh, agus tha e na bhunait-obrach a photoconductors. Tha iad sin a 'cluich semiconductors àite glè chudromach air ar beatha làitheil. Airson a 'chiad uair a thòisich iad a' cleachdadh an càraichean Retro. Iad an uair sin a 'toirt an eileagtronaigeach agus bataraidh obrachadh. Ann am meadhan an fhicheadamh linn a thòisich a 'buntainn leithid grèine ceallan airson togail-fànais. Gus a nis, air sgàth an taobh a-staigh photoelectric bhuaidh obrachadh turnstiles ann an Subway, so-ghiùlain àireamhairean agus panailean grèine.

photochemical iom-

Sgòthan, nàdar a bha ri fhaighinn ach ann am pàirt saidheans anns an fhicheadamh linn, gu dearbh, tha e a 'toirt buaidh air bith-eòlasach ceimigeach agus pròiseasan. Fo bhuaidh a 'sruth a' tòiseachadh eòlaichean Mhoileciuilich dissociation pròiseas agus an co-aonadh le na dadaman. Ann an saidheans, tha seo ris an canar photochemistry, agus ann an nàdur aon de a Foillsicheadh S e foto. Tha e air sgàth solas tonn pròiseasan de sgaoilidhean cuid de stuthan gu buil le ceallan a-steach dhan rùm extracellular, far a bheil an lus a 'fàs uaine.

Buaidh a thoirt air feartan de eòlaichean solas agus daonna lèirsinn. Siubhal air an Retina, photon a 'dùsgadh a' phròiseas lobhadh pròtain molecules. Tha am fiosrachadh seo air a ghiùlan le neurons san eanchainn, agus an dèidh leigheas, faodaidh sinn uile a 'faicinn an solas. Nightfall pròtain moileciuil sa chruinne-ais is lèirsinn air a chumail suas gu h-ùr.

toraidhean

Fhuair sinn a-mach ann an cùrsa an aiste seo, a tha a 'mhòr-chuid eòlaichean feartan solas air an sealltainn ann an iongantas ris an canar photoelectric buaidh. Tha gach photon Tha a asgaidh agus tomad, agus an uair a 'tighinn an aghaidh an electron a' tuiteam a-steach e. Eòlaichean agus electron mar aon, agus tha iad còmhla a tha lùth air atharrachadh gu lùth gluasaid, a tha, gu teann a 'bruidhinn, a tha riatanach airson a' buileachadh na photoelectric buaidh. Tha an tonn oscillation mar so a dhèanamh a dh'fhaodadh a mheudachadh photon lùth, ach gu sònraichte tomhas.

Photoelectric an-diugh a 'bhuaidh a tha na phàirt riatanach do chuid de uidheam. Air a 'bhunait air an togalach soithichean-fànais agus saidealan, a leasachadh grèine ceallan tha air an cleachdadh mar stòr de luchd-nuadhachail. A thuilleadh air sin, tha an solas tonn buaidh mhòr air na stuthan ceimigeach is bith-eòlasach pròiseasan air an Talamh. Tha cosgais àbhaisteach ghrèin na lusan uaine, an àile na Talmhainn air a pheantadh làn roghainn de ghorm, agus sinn a 'faicinn an t-saoghal mar a tha e.