کوانټم فزیک: د رڼا په موقته مال

آيا تاسو د هغه څه په اړه جوړوي په حقیقت کې څو رڼا پدیدې فکر کاوه؟ د ټولو د روښنايي د سوپر مال - د مثال په توګه، د واخلي photoelectric اغېز، تودوخه څپو، photochemical پروسې او په څېر. که هغوی شوي نه وو کشف، پوهانو کار به نه د مړو ټکی څخه، په حقیقت کې علمي او تخنيکي پرمختګ ولېږدول، او همدارنګه د. مطالعه د سوپر فایبر، چې بیلیدونکی سره د فزيک د همدې څانګې سره تړاو لري خپل کړی.

د رڼا کوانټم ملکیتونو: تعریف

تر دې وروستيو پورې، د دې د واضح او جامع تفسير او نوري پدیده نه ورکوي. هغوی بریالیتوب ته نه یوازې د فورمول خو په فزیک ټوله ستونزه د جوړولو په ساينس او ورځني ژوند لپاره کارول، په دې اساس. جوړوو وروستي هوډ یوازې عصري پوهانو چې د مخکینو فعالیتونو دارنګه څخه تر السه شي. په دې ډول، او د رڼا د سوپر څپې مال - د خپل پدغه د شکلونو په يوه پايله کې، په هغوسره اتومونه دي الکترون. کوانټم (يا photon) ده له امله له دې چې د یو الکټرون حرکت کم شي چې د انرژي کچه په دې توګه د برقي مقناطیسي دال د توليد، جوړه کړه.

د لومړي نوري مشاهدات

XIX столетии. د رڼا په موقته شتمنيو د شتون په اړه انګیرنې په اقلیمي پیړۍ ښکاري. ساینس پوهانو کشف او زیار داسې پدیدې په توګه کریستلوګرافی، لاسوهنې او د تضادونو. هغوی په مرسته سره، د رڼا د الکترومقناطيسي څپې تيوري څخه اخيستل شوی. دا د بدن د oscillations په ترڅ کې د الکترون د غورځنګ چټکه بنسټ و. په نتیجه کې، په تودېدو دي، او ورپسې د سپکو څپو تر شا يې ښکاري. د دې موضوع د لومړي لیکوال د فرضيې د پېرنګي D. Rayleigh جوړه کړه. هغه په توګه د وړانګو مساوي او دایمي څپو یو سیستم ګڼي، او په یوه محدود ځای. د خپلو پایلو له مخې، په خپل محصول ويولنتهز کموالی باید زیات په دوامداره توګه، سربیره پردې، د اړتیا د ماورای بنفش او د ایکس د وړانګو لري. په عمل کې، دا ټول د ده تایید شوې نه دي، او دا بل theorist کړ.

Planck د فورمول

XX века Макс Планк – физик немецкого происхождения – выдвинул интересную гипотезу. د جرمني کې زېږېدلی فزیک - - د XX پیړۍ Maks ګرځولې په پیل کې یوه په زړه پورې فرضيه وړاندې. د هغې په وينا، د خپریدلو او د رڼا د جذب نه په دوامداره شي، لکه پخوا فکر کاوه، او برخي - quanta، او يا هم د دوی photons په نامه. h , и он был равен 6,63·10 ^-34 Дж·с. Planck د پرله پسې معرفي شو - تناسب عامل د لیک h له خوا استازيتوب، او دا مساوي 6،63 × 10 ^-34 J · د و. v – частота света. v - - د رڼا د فریکونسۍ د دې لپاره چې د هر photon د انرژۍ محاسبه، یو زیات ارزښت ته اړتیا لري. Planck د پرله پسې د فریکونسي له خوا ضرب، او په پايله کې د يو واحد photon د انرژۍ د تر لاسه کړل. راهیسې د آلمان د ساینس په سمه توګه او په سمه توګه په یو ساده فورمول، د روښنايي په موقته مال، چې پخوا شوي له خوا H. Hertz موندل خوندي، او ټاکل شوی چې دا په توګه د photoelectric اغېز.

د photoelectric اغېز کشف

لکه څنګه مو چې وويل، د ساینس پوه Genrih Gerts د لومړي چې د رڼا nezamechaemye مخکې سوپر مال پاملرنه وه. د photoelectric اغېز په 1887 کشف شو کله چې د یو ساینس پوه سره یوځای یو جست ذریعه او د electrometer يوه امسا روښانه. په هغه صورت کې چې د ذریعه یو مثبت چارج ته راځي، د electrometer نه رخصت شوی دی. که يو منفي چارج ده emitted، د آلې پیل رخصت، څومره ژر چې د پليټ ولويږي ماورای بنفش ray. په ترڅ کې د دې د لاس لاندې تجربه دا خبره ثابته شوه چې د ذریعه ده بربنډ رڼا کولای شي د برېښنا د منفي په تور، چې وروسته د مناسب نوم ترلاسه دځنيو - الکترون.

عملي تجربه Stoletova

سره الکترون عملي تجربو روسي څېړونکي الکساندر Stoletov ترسره کړي دي. د هغه د تجربو هغه يوه خلا ښیښه بلب او دوه electrodes کارول. يو الکترود د قدرت د انتقال لپاره کارول شوی و، او د دوهم شو روښانه، او د بیټرۍ منفي قطب دا ته راوړل شو. د دې عملیاتو په ترڅ کې، د اوسني پیل قوت زیات کړي، خو د یو داسې حال کې چې وروسته دا يو ثابت شو او په مستقيم تناسب چې د رڼا د وړانګو. د پایلې په توګه، دا وموندل شوه چې د الکترون ناارامه د انرژۍ او همدارنګه د ولتاژ ځنډ نه د رڼا د واک نه لري. خو په د رڼا د فریکونسۍ د زياتوالي لامل ګرځي چې دا رقم وکري.

د رڼا د نوي سوپر ملکیتونو: د photoelectric اغېز او د خپلو قوانينو

د هرتز د نظري او عملي Stoletov د پرمختګ په ترڅ کې يې درې اساسي قانون، چې، لکه څنګه چې بدل کړي، د photons دي فعال وتلو شوي دي:

Мощность светового излучения, которое падает на поверхность тела, прямо пропорциональна силе тока насыщения. 1. د بریښنا د رڼا چې د بدن سطحه کمه دی مستقیما متناسب دی د اشباعي اوسني قوت ته.

Мощность светового излучения никак не влияет кинетическую энергию фотоэлектронов, а вот частота света является причиной линейного роста последней. 2. د بریښنا د رڼا نه د photoelectron ناارامه انرژۍ اغېز نه، خو د رڼا د فریکونسۍ د وروستیو خطی ودې لامل دی.

Существует некая «красная граница фотоэффекта». 3. د یو ډول شته "د photoelectric اغېز سور څنډه." د ښکته کرښه ده چې که د فریکونسي دی ورکړل موادو لپاره لږ تر لږه د فریکونسي د شاخص په رڼا څخه لږ، د photoelectric اغیزې لیدل شوی دی.

دوه نظريې ټکر ستونزې

وروسته فورمول مشتق Max Planck، علومو سره يو ستونزمن حالت سره مخ دي. پخوا مشتق څپې، او د رڼا په موقته مال، لږ وروسته چې خلاص وو، د د فزیک عموما منل قوانینو په چوکاټ کې نه شته کولای شي. په سره د الکترو سره سم، د زاړه تيوري، د بدن د ټولو الکترون، چې د رڼا پر سر بايد په هماغه فریکونسۍ ته اړ oscillation راشي. دا به د یو لایتناهی ناارامه انرژي چې خورا ناشوني کړي. سربیره پردې، د هیواد د نورو برخو د اړتیا اندازه د راغونډېدنې به الکټرون د انرژۍ د پاتې ضروري ته د دقیقو په لسګونو کولای شي، په داسې حال کې د photoelectric اغېز، په عمل کې، هلته نه د لږ ځنډ دی. نور مغشوش هم له دې حقیقت چې د photoelectrons د انرژۍ نه د رڼا د قدرت نه لري رسېږو. سربیره پردې، نه لري د photoelectric اغېز سور څنډه، او نه شوه تر څو د رڼا د الکټرون ناارامه د انرژۍ د فریکونسي پرانستل شو متناسب محاسبه. د کلن تيورۍ د فزیکي پدیدې د سترګو په واضح ډول د لیدلو وړ نه تشریح کړي، او د نوي تر اوسه په بشپړه توګه کار نه کوي.

ریشنلیزم Alberta Eynshteyna

یوازې په 1905، د ستر فزیک پوه البرت انشتاين په عمل کې وښودله او څرګندې په اصل کې، هغه څه چې دا دی - د رڼا ریښتیني د طبیعت. او په موقته څپې مال، دوه مخالف خلاص يو بل فرضيې مساوي برخو ته photons ذاتي کې. د بشپړولو لپاره د انځور یوازې د discreteness د اصل نه لري، يعنې د په فضا کې photons د کره ځای. هر photon - یو د ذراتو چې کولای شي د جذب وړ وي او یا په ټولیزه توګه emitted. الکټرون "بلع" باطني photon د انرژۍ د جذب د ذرو له خوا د ارزښت په خپل تور زياتوي. برسيره پر دې، په دننه کې د photocathode الکټرون د خپلو سطحي حرکت کوي، په داسې حال کې چې د انرژۍ، چې د محصول په ناارامه د انرژۍ د بدلون دی "دوه برابره دوز د" ساتلو. په دې ساده توګه، او photoelectric اغېز په کوم کې ځنډ غبرګون نه دی ترسره کیږي. د الکټرون د پای یو سوپر پخپله، چې د بدن د سطحي راځې، سره نور هم د انرژۍ د وړانګو توليدوي. د photons تولید شمیر زیات - د ډېر پياوړي وړانګو، په ترتیب سره، او د رڼا څپې د بدلون او نمو کوی.

د ساده وسیلو، چې د photoelectric اغېز د اصل پر بنسټ دي

د اکتشاف د شلمې پيړۍ په پيل کې د جرمني پوهانو له خوا جوړ وروسته، د غوښتنلیک د مختلفو وسیلو د توليد لپاره د رڼا په موقته مال شو. اختراع، چې د عملياتو په دی photoelectric اغېز، د لمر د حجرو په نامه، د کوم ساده استازي - د خلا. په منځ کې د خپلو زيانونه کولای کمزوری اوسني conductivity، د اوږدې څپې د وړانګو کم حساسيت، په نامه شي چې ده ولې دا په AC circuits نه شي وکارول شي. دا خلا آله ده چې په پراخه توګه په photometry کارول، دوی د روښانتيا او رڼا د کیفیت د قوت اندازه کړي. هغه هم په fototelefonah او صوتي بیاغږول په ترڅ کې مهم رول لري.

سره دایرول دندو د بطريو د حجرو

دا خورا د وسیلو، چې د رڼا په موقته مال پر بنسټ دي د يوه بل ډول و. د هغوی هدف - د وړونکې تراکم بدلون. دا پدیده ده، چې کله ناکله د داخلي photoelectric اغېز په نامه، او دا د عملياتو photoconductors په اساس ده. دا semiconductors دي زمونږ په ورځني ژوند کې په يو ډېر مهم رول لوبوي. د لومړي ځل لپاره دوی پیل د retro ګاډو څخه کار اخلي. بيا يې د برښنا او د بیټرۍ عمليات برابر کړي. د شلمې پيړۍ په منځ کې پیل spaceships د جوړولو لپاره لکه د لمر حجرو درخواست. تر اوسه پورې، له امله د داخلی photoelectric اغېز په پراورګاډی، سفري شمېګرونه او شمسي تختو د turnstiles فعالیت کوي.

photochemical غبرګونونه

رڼا، چې د طبيعت کې د شلمې پيړۍ په یوازې په قسمي توګه موجود علم و، په حقیقت کې، دا د کيمياوي او بيولوژيکي پروسو اغيزه کوي. د جريان د نفوذ له مخې په موقته مالیکولي dissociation بهیر سره او د اتومونه خپل ديونوي پيل کوي. په ساینس، دا ځکه photochemistry مشهور، او په کې د خپل یوه ښکارندوینه د ماهیت ده د فوتوسنتز. دا د رڼا څپو د ځینو موادو د extracellular فضا کې، چیرې چې د نبات شي شنه ته د حجرو تولید خپریدلو پروسو له امله ده.

د رڼا او د بشر د لید سوپر ملکیتونو باندې تاثير کوي. پر مخ روان شبکيې، یو photon د پروټین د مالیکولونو د عضوي موادو د پروسې اچول کیږي. دا معلومات له خوا نيورانونو په مغزو کې د انتقال دی، او له درملنې وروسته، موږ ټول په رڼا وګورئ. له تګه پروټین د مالیکولونو په تامين شي او لید د نوي شرايطو ته د استقرار دی.

پایلې

موږ د دې مادې، چې د ده په عمده توګه د رڼا په موقته مال په یوه پدیده د photoelectric اغېز په نامه ښودل شوي دي په ترڅ کې معلومه شوه. هر photon خپل تور او ډله لري، او کله چې د يو الکټرون مخ ته ولويږي. کوانټم او الکټرون یو شي، او د هغوی د ګډو انرژی په ناارامه انرژۍ، چې، په کلکه خبرې کولې، د photoelectric اغېز د پلي کولو لپاره ضروري بدل شوی دی. هغه څپه oscillation دې توګه توليديږي ممکن د photon انرژۍ يواځې د يوه ځانګړې اندازه زیات کړي، خو.

Photoelectric اغېز نن د د تجهیزاتو تر ټولو ډولونو یو اړین عنصر دی. د خپل بنسټ د ودانۍ فضا د بېړۍ او سپوږمکۍ، وده لمریز حجرو د کومکي انرژي د سرچينې په توګه کارول کیږي. برسېره پر دې، د رڼا څپې لري په، په ځمکه کې د کيمياوي او بيولوژيکي پروسو کې لويه اغېزه. د عادي د لمر لګښت نباتات شنه دي، د ځمکې په اتموسفیر ده رنګ د نیلي بشپړ لپاره کاروی، او مونږ د نړۍ وګوري لکه څنګه چې دی.