Do những đặc điểm của photon , nên không thé mô tả nó bằng bất kỳ một mô hình cổ điển nào dd là hạt hay là sóng vì cả hai mô hình
này đều có những thiếu sót 'Ta chỉ có thể sử dụng các mô hình tóan học mới có thể biểu dién đồng thời cả những đặc trưng hạt và đặc trưng sóng
SvN N THỊ CAT Trang 62
Luận văn tốt nghiệp Gvhd NGUYÊN MẠNH HUNG
của photons .Do đó, thuyết photon ánh sáng cho ta kết luận về bản chất
của ánh sáng : ánh sáng có lưỡng tính sóng hạt.
Thuyết photon ánh sáng không hé phủ nhận bản chất điện từ của
ánh sáng. Trường sáng vẫn là trường điện từ , nhưng là một trường điện
từ vừa có tính chất sóng , vừa có tính chất hat. Và ta có thể hiểu cấu trúc
trường sáng này như sau:
Hiệu ứng đo một số lớn photon gây ra , hạt này tiếp theo sau hạt
khác, trong một thời gian dài cũng đồng nhất với hiệu ứng đo mội số lớn photon gây ra đồng tnời . Diéu này chứng tỏ từng photon biểu lộ tính
chất sóng.
Mỗi photon ứng với một đoàn sóng . Mỗi đoàn sóng có thể được
phân tích thành nhiều các sóng đơn sắc , các sóng này lại hợp thành
nhóm sóng hay bó sóng.Do đó, đoàn sóng thì định xứ tại một điểm trong không gian còn các sóng trong bó sóng là tuần hoàn vô hạn. Sóng gắn
với photon là sóng cơ bản của bó sóng . Tẩn số của sóng này cũng là tắn
số của photon,
II.HỆ QUA:
1) Giải thích các định luật quang điện :
Hệ quả đầu tiên , trực tiếp và quan trong của thuyết photon chính
là việc giải thích hiện tượng quang điện:
-Ánh sáng chiếu tới cực âm là một chùm các hạt photon riêng lẻ, va chạm với các electron trong cực âm , truyền năng lượng cho các
electron . Như vậy chỉ những ánh sáng có năng lượng đủ lớn ( bước
sóng đủ nhỏ ) mới gây ra hiện tượng quang điện.
-Mỗi photon tới va chạm và truyền năng lượng cho một electron ,
do đá. xế electron afl đa bị tet ra( cường 9) đồng quang điện bo Bie)
lệ với cường độ ánh sáng kích thích. : : '-' _. b thd
Sv NG TH] CAT N Trang 63
Luận văn tốt nghiệp Gvhd NGUYEN MANH HUNG
2)Giải thích một số hiện tượng Vật Lý khác :
Năm 1905, Einstein tiếp tục dùng thuyết photon để giải thích một
cách đơn giản quá trình sơ cấp của các phản ứng quang hóa; từ đó giải
thích sự hình thành các ảnh ẩn tàng trên kính ảnh; cơ chế của sự kích
thích cảm giác sáng ; quá trình sơ cấp trong hiện tượng quang hợp....
3) Giải thích hiệu ứng Compton :
Đặc biệt , việc phát hiện và giải thích thành công hiệu ứng
Compton là bằng chứng hùng hồn chứng tỏ sự tổn tại của các photon, vì
nó đã đưa xung lượng , năng lượng photon vào thực nghiệm. 8
Năm 1923, Arthur Holly Compton khi chiếu chùm tia X có bước sống 2 vào bia bằng graphit và đo cường độ tia tấn xa từ bia theo một số hướng đã nhận thấy: các tia tấn xạ có các cực đại ứng với các bước sóng
A và 4' =A+ Ad . Nếu giải thích theo thuyết sóng sẽ gặp bế tắc : vì sóng tới làm cho các electron dao động với cùng tần số nên tia tán xa
chỉ có thể có một tân số, một bước sóng. Điều này là hoàn toàn trái với thực nghiệm.
ee oan ee ru ion di, ee oe ee
lượng E (=hy)va xung lượng (= 4). Bằng quan niệm nay , Ong đã giải
Rao aceite omen tac ease teat ele Sa ec el
photon và electron , làm cho photon bị hấp thu một phần năng lượng .
Nên các photon này bị tán xạ và còn lại một năng lượng E` < E
=>v'>v 7= ^`>A.
Tương tự như vậy , các hiện tượng và định luật phát quang của
chất khí và chất lỏng cũng được giải thích một cách đầy đủ và trọn vẹn.
4) Hình thành giả thuyết lưỡng tính sóng hat của hat vắt chat:
Hon nữa , việc ánh sáng vốn có tính chất sóng nay lại có thêm tính chất hạt đã tạo cho các nhà vật lý mối liên tưởng về sự tồn tại tính chất sóng của các hạt, điểu mà sau này , năm 1924,được De Broglie dùng thí
nghiệm kiểm chứng và làm cơ sở cho môn học mdi: cơ học lượng tử.
Sv Ni TH] CAT Trang 64
Luận văn tốt nghiệp Gvhd NGUYEN MANH HÙNG
B.TIM HIEU THUYET PHOTON ANH