Урок: 113. Квантові властивості світла. Гіпотеза М. Планка. Світлові кванти.

Вивчення явищ дифракції, інтерференції та поляризації світла привело до утвердження наприкінці 19 ст. електромагнітної теорії світла. Випромінювання електромагнітних хвиль відбувається під час прискореного руху електронів.

Електрон у запропонованій Ернестом Резерфордом у 1911 р. ядерній планетарній моделі обертається навколо важкого позитивного ядра, а такий рух є прискореним. Тож електрон мав би випромінювати під час свого руху хвилю, проте цього не відбувається.

Німецький фізик Макс Планк у 1900 р. висловив таку гіпотезу: запас енергії коливальної системи, яка перебуває в рівновазі з електромагнітним випромінюванням, не може набувати довільних значень. Мінімальна кількість енергії, яку система може поглинати або випромінювати (квант енергії), пропорційна частоті коливань ν:

де ν – частота коливань електромагнітного випромінювання;

– стала Планка, її ще називають квантом дії.

Нільс Бор у 1913 р. запропонував удосконалений варіант планетарної моделі атома, що усувала суперечність із класичною фізикою і врахувала експериментальні факти й припущення, викладені у працях М. Планка та А. Ейнштейна (який у 1905 р. передбачив, що будь-яке випромінювання є потоком енергії, що випромінюється порціями енергії - фотонами).

В основу своєї теорії Бор поклав квантові постулати:

Електрон в атомі може перебувати тільки в особливих стаціонарних, або квантових, станах, кожному з яких відповідає певна енергія

У стаціонарному стані електрон рухається по орбіті радіусом і енергію не випромінює.

Перехід атома з одного стаціонарного стану в інший супроводжується випромінюванням чи поглинанням фотонів, енергію яких визначають за формулою

де k і n – цілі числа (номери стаціонарних станів), якщо

Постулати Бора і його модель атома вважають правильними і сьогодні, попри великий поступ науки, оскільки вони є прямим вираженням експериментальних фактів.

Домашнє завдання:

1. Вивчити § 23, ст.164, підручник Фізика і астрономія (рівень стандарту, за навчальною програмою авторського колективу під керівництвом Ляшенка О.І.) 11 клас авт. Головко М.В.,Крячко І.П., Мельник Ю.С., Непорожня Л.В., Сіпій В.В.

2. Дати відповіді на запитання, ст.166, підручник Фізика і астрономія (рівень стандарту, за навчальною програмою авторського колективу під керівництвом Ляшенка О.І.) 11 клас авт. Головко М.В.,Крячко І.П., Мельник Ю.С., Непорожня Л.В., Сіпій В.В.

Підручник