Vật lý đại cương - Quang học lượng tử phần 2 ppt

b. ĐL Vin(Wien): Đối với vật đen tuyệt đối bớc sóng m của chùm bức xạ mang nhiều năng lợng nhất tỷ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt của vật m T=b b=2,898.10 -3 m.K Hằng số Vin (Lấy df/d=0) 3. Thuyết photon của Anhxtanh (Einstein) Thuyết Planck cha nêu lên đợcbản chất gián đoạn của bức xạ điện từ 3.1. Thuyết photon của Anhxtanh a. Bứcxạđiệntừcấutạo bởivôsốcáchạt gọi l lợng tử ánh sáng hay photon b. Với một bức xạ điện từ đơn sắc xác định == c hh các photon đều giống nhau v có năng lợng xác định bằng c. Trong mọi môi trờng các photon có cùng vận tốc bằng: c=3.10 8 m/s d. Khi một vật phát xạ hay hấp thụ bức xạ điện từ -> phát hay hấp thụ các photon e. Cờng độ của chùm bức xạ tỷ lệ với số photon phát ra trong 1 đơn vị thời gian 3.2. Hiện tợng quang điện: Hiệu ứng bắn ra các điện tử từ một tấm kim loại khi dọi lên tấm KL đó một bức xạ điện từ thích h ợ p -> các đi ệ nbắn ra: Q uan g đi ệ ntử + - U K *I~U ->I bão ho *U=0, I 0 0 -> mv 0 2 /2 U C I U 0 *eU C = mv 0 2 /2 3.3. Giải thích các định luật quang điện: < 0 a. Giới hạn quang điện 2 mv A c h 2 max0 th += 0 th A hc = < 0 b. Dòng quang điện bão ho tỷ lệ với I ánh sáng I điện ~ số điện tử bắn ra ~ Số photon bắn voK ~ I ánh sán g => I đi ệ n ~ I ánh sán g I 0 I bão ho )(h 2 mv 0 2 max0 ν−ν= c. §éng n¨ng ban ®Çu cña quang ®iÖn tö hν=hν 0 +eU C eU C =h(ν-ν 0 ) 3.4. §éng lùc häc photon N¨ng l−îng photon λ =ν=ε c hh 2 mc=ε c h c h m 2 λ = ν = 2 2 0 c v 1 m m − = 2 2 0 c v 1mm −= v=c => m 0 =0 khèi l−îng nghØ cña photon b»ng 0 Động lợng photon = == h c h mcP Động lợng photon tỷ lệ thuận với tần số hoặc tỷ lệ nghịch với bớc sóng 3.4. Hiệu ứng Kôngtơn (Compton) Graphít 1892: Khi chiếu tia X lên Graphít Ngoi phản xạ Bragg còn ghi đợc > 2 sin2' 2 C == C =2,426.10 -12 m Bớc sóng Compton không phụ thuộc vo chất tinh thể, chỉ phụ thuộc vo góc tán xạ : Ph¶n x¹ Bragg x¶yrakhitiaX t¸nx¹trªnc¸c ®iÖn tö trong Ion t¹i nót m¹ng. T¸n x¹ Compton x¶y ra khi photon tia X va ®Ëp víi c¸c ®iÖn tö tù do: §iÖn tö cã vËn tèc tr−íc va ®Ëp v=0 2 2 e e c v 1 vm 'p − = 2 2 2 e c v 1 cm 'E − = Tr−íc va ®Ëp Sau va ®Ëp Photon c h p ph ν = ν = ε h c 'h 'p ph ν = 'h' ν = ε HÖ c« lËp: B¶o toμnn¨ngl−îng, ®éng l−îng §iÖn tö p e =0, E=m e c 2 B¶o toμnn¨ngl−îng: 2 2 2 e 2 e c v 1 cm 'hcmh − +ν=+ν B¶o toμn ®éng l−îng e , phph ppp r r r += 2 e 2, phph p)pp( r r r =− 2 e , phph 2, ph 2 ph pcospp2pp =θ−+ r 2 2 42 e 22 e c v 1 cm )'hcmh( − =ν−+ν 2 2 22 2 2 22 c v 1 vm cos c 'h 2) c 'h () c h ( − =θ νν − ν + ν 2 sin'h2)cos1('h)'(cm 22 e θ νν=θ−νν=ν−ν 2 sin cm h 2' 2 e θ =λ−λ cm h e C =Λ B−íc sãng Compton: Λ C =2,426.10 -12 m θ . E=m e c 2 B¶o toμnn¨ngl−îng: 2 2 2 e 2 e c v 1 cm 'hcmh − +ν=+ν B¶o toμn ®éng l−îng e , phph ppp r r r += 2 e 2, phph p)pp( r r r =− 2 e , phph 2, ph 2 ph pcospp2pp =θ−+ r 2 2 42 e 22 e c v 1 cm )'hcmh( − =ν−+ν 2 2 22 2 2 22 c v 1 vm cos c 'h 2) c 'h () c h ( − =θ νν − ν + ν 2 sin'h2)cos1('h)'(cm 22 e θ νν=θ−νν=ν−ν 2 sin cm h 2& apos; 2 e θ =λ−λ cm h e C =Λ B−íc. =θ−+ r 2 2 42 e 22 e c v 1 cm )'hcmh( − =ν−+ν 2 2 22 2 2 22 c v 1 vm cos c 'h 2) c 'h () c h ( − =θ νν − ν + ν 2 sin'h2)cos1('h)'(cm 22 e θ νν=θ−νν=ν−ν 2 sin cm h 2& apos; 2 e θ =λ−λ cm h e C =Λ B−íc. sán g I 0 I bão ho )(h 2 mv 0 2 max0 ν−ν= c. §éng n¨ng ban ®Çu cña quang ®iÖn tö hν=hν 0 +eU C eU C =h( - 0 ) 3.4. §éng lùc häc photon N¨ng l−îng photon λ =ν=ε c hh 2 mc=ε c h c h m 2 λ = ν = 2 2 0 c v 1 m m − = 2 2 0 c v 1mm