19.05.2019год. Презентация"Световые кванты"
презентация к уроку

Слайд 1

Световые кванты Подготовила преподаватель физики : Силантьева Т.П. 2019

Слайд 2

Содержание 1.Атомная физика 2.Строение атома (Резерфорда) 3.Модель атома водорода по Бору 4.Квантовые постулаты Бора 5.Испускание и поглощение света атомами

Слайд 3

Атомная физика Атомная физика — раздел физики, в котором изучают строение и состояние атомов. А. ф. возникла в конце 19 — начале 20 вв. В 10-х гг. 20 в. было установлено, что атом состоит из ядра и электронов, связанных электрическими силами. На первом этапе своего развития А. ф. охватывала также вопросы, связанные со строением атомного ядра. В 30-х гг. выяснилось, что природа взаимодействий, имеющих место в атомном ядре, иная, чем во внешней оболочке атома, и в 40-х гг. ядерная физика выделилась в самостоятельную область науки. В 50-х гг. от неё отпочковалась физика элементарных частиц, или физика высоких энергий.

Слайд 4

Атомная физика

Слайд 5

Строение атома (по Резерфорду) Эрнест Резерфорд р одился 30 августа 1871 г. в городе Спринг – Броув (Новая Зеландия) в семье шотландских эмигрантов . В 1903 г. Резерфорд стал членом Лондонского королевского общества, а с 1925 по 1930 г. занимал пост его президента. В 1904 г. вышел фундаментальный труд учёного «Радиоактивные вещества и их излучения», который стал энциклопедией для физиков-ядерщиков. В 1908 г. Резерфорд стал нобелевским лауреатом за исследования радиоактивных элементов. Руководитель физической лаборатории в Манчестерском университете, Резерфорд создал школу физиков-ядерщиков, своих учеников . Умер учёный 19 октября 1937 г. в Кембридже. Как и многие великие люди Англии, Эрнест Резерфорд покоится в соборе Святого Павла, в «Уголке науки», рядом с Ньютоном, Фарадеем, Дарённом, Гершелем.

Слайд 6

Строение атома (по Резерфорду) Резерфорд предложил свою схему строения атома : в центре атома находится положительное заряженное ядро, вокруг которого по разным орбиталиям вращаются отрицательные электроны . Центростремительные силы, возникаю - щие при их вращениях удерживают их на своих орбитах и не дают им улететь.

Слайд 7

Модель атома водорода по Бору Родился 7 октября 1885 г. в Копенгагене. Там же в 1908 г. окончил университет. Некоторое время работал в Кембридже (Англия) в лаборатории у светила в области физики Дж. Томсона , затем был приглашён в Манчестер в лабораторию другой знаменитости — Э. Резерфорда. Бор предложил новую модель водородоподобно- го атома и открыл условия его устойчивости . Он развил идею квантования энергии Планка и на основе модели атома Резерфорда создал первую квантовую модель атома. Теория Бора получила название квантовой теории планетарного атома. За её разработку в 1922 г. учёному была присуждена Нобелевская премия. Умер 18 ноября 1962 г.

Слайд 8

Теория строения атома по Бору В 1913 году Бор предложил свою теорию строения атома, в которой ему удалось с большим искусством согласовать спектральные явления с ядерной моделью атома , применив к последней так называемую квантовую теорию излучения, введённую в науку немецким ученым физиком Планком.

Слайд 9

Квантовые постулаты Бора Н. Бор выдвинул дав постулата – атомная система может находится только в некоторых определенных состояниях, в которых не происходит излучение света, хотя движение происходит ускоренное и при переходе из одного состояния в другое происходит или поглощение или испускание кванта по закону где постоянная Планка : hv Rn =E R -E N

Слайд 10

Первый и второй постулаты Бора 1 первый постулат Бора гласит: атомная система может находится только в особых стационарных или квантовых состояниях , каждому из которых соответствует определенная энергия En ; в стационарном состоянии атом не излучает. 2 постулат Бора гласит: излучение света происходит при переходе атома из стационарного со c тояния с большей энергией E R в стационарное состояние с меньшей энергией E n . 3 постулат Бора гласит: из всех возможных орбит, стоционарое состояние соответствует только тем для которых момент количества движения электрона кратен постоянной Планка.

Слайд 11

Испускание и поглощение света атомами Атомы могут самопроизвольно испускать кванты света, при этом оно проходит некогерентно (т.к. каждый атом излучает независимо от других) и называется спонтанным. Переход электрона с верхнего уровня на нижний может происходит под влиянием внешнего электромагнитного поля с частотой, равной частоте перехода. Такое излучение называют вынужденным (индуцированным).

Слайд 12

Лазеры Лазеры Слово “лазер” представляет собой аббревиатуру английской фразы “ Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ”, переводимой как усиление света в результате вынужденного (индуцированного) излучения. Гипотеза о существовании индуцированного излучения была высказана в 1917 г. А Эйнштейном. Советские ученые Н.Г. Басов и А.М. Прохоров и независимо от них американский физик Ч. Таунс использовали явление индуцированного излучения для создания микроволнового генератора радиоволн с длинной волны =1,27 см.

Слайд 13

Рубиновый лазер Устройство рубинового лазера Лазер состоит из трех основных частей: активного (рабочего) вещества, резонансной системы, представляющей две параллельные пластины с нанесенными на них отражающими покрытиями, и системы возбуждения (накачки), в качестве которой обычно используется ксеноновая лампа-вспышка с источником питания

Слайд 14

Конец XIX века демонстрировал наличие теории, удовлетворяющей практическим потребностям. Явления электромагнетизма использовались в осветительных и силовых устройствах. Термодинамические концепции привели к созданию двигателя внутреннего сгорания и химических установок, Электромагнитная теория вызвала к жизни радио. Область физики, занимавшаяся изучением электрических разрядов, проводившиеся с электрическими разрядами в вакууме опыты привели к интересным результатам, а электротехническая промышленность обнаружила потребность в совершенствовании вакуумной техники. Все это усилило интерес к исследованиям в этой области физики . Первым результатом усиления этого интереса было открытие У . Круксом катодных лучей, которые он назвал лучистой формой материи. Д . Стоней назвал катодные лучи электронами, Ж . Перрен обнаружил у них отрицательный заряд, а Д . Томсон измерил их скорость. Следующим шагом было совершено непредвиденное открытие К . Рентгеном - обнаружение Х-лучей (получивших название рентгеновских), исходивших из катодно-лучевой разрядной трубки. Это открытие, помимо практических перспектив, имело важное значение для других областей физики. Первая модель атома, предложенная В . Томсоном и затем Д . Томсоном , включала шарообразное облако положительного заряда, внутри которого находятся электроны, расположенные в этом облаке концентрическими кольцами. Данная модель просуществовала недолго. Но это был первый шаг в раскрытии структуры атома. Следующие модели атома появились уже в ХХ веке (модель Э . Резерфорда и модель Н . Бора ).

Слайд 15

Положительно заряженная часть атома была открыта в 1911 г. Резерфордом при исследовании движения a-частиц в газах и других веществах . a- частицы, выбрасываемые веществами активных элементов представляют собой положительно заряженные ионы гелия, скорость движения которых достигает 20000 км/сек. Благодаря такой огромной скорости a-частицы, пролетая через воздух и сталкиваясь с молекулами газов, выбивают из них электроны. Молекулы, потерявшие электроны, становятся заряженными положительно, выбитые же электроны тотчас присоединяются к другим молекулам, заряжая их отрицательно. Таким образом, в воздухе на пути a-частиц образуются положительно и отрицательно заряженные ионы газа. Исследуя пути движения частиц с помощью камеры, Резерфорд заметил, что в камере они параллельны (пути), а при пропускании пучка параллельных лучей через слой газа или тонкую металлическую пластинку, они выходят не параллельно, а несколько расходятся, т.е. происходит отклонение частиц от их первоначального пути. Некоторые частицы отклонялись очень сильно, некоторые вообще не проходили через тонкую пластинку.

Слайд 16

Эта модель атома легко объясняет явление отклонения a- частиц. Размеры ядра и электронов очень малы по сравнению с размерами всего атома, которые определяются орбитами наиболее удаленных от ядра электронов; поэтому большинство a-частиц пролетает через атомы без заметного отклонения. Только в тех случаях, когда a-частицы очень близко подходит к ядру, электрическое отталкивание вызывает резкое отклонение ее от первоначального пути. Таким образом, изучение рассеяние a-частиц положило начало ядерной теории атома. Одной из задач, стоявших перед теорией строения атома в начале ее развития, было определение величины заряда ядра различных атомов. Так как атом в целом электрически нейтрален, то, определив заряд ядра, можно было бы установить и число окружающих ядро электронов.

Слайд 1

Световые кванты Подготовила преподаватель физики : Силантьева Т.П. 2019

Слайд 2

Содержание 1.Атомная физика 2.Строение атома (Резерфорда) 3.Модель атома водорода по Бору 4.Квантовые постулаты Бора 5.Испускание и поглощение света атомами

Слайд 3

Атомная физика Атомная физика — раздел физики, в котором изучают строение и состояние атомов. А. ф. возникла в конце 19 — начале 20 вв. В 10-х гг. 20 в. было установлено, что атом состоит из ядра и электронов, связанных электрическими силами. На первом этапе своего развития А. ф. охватывала также вопросы, связанные со строением атомного ядра. В 30-х гг. выяснилось, что природа взаимодействий, имеющих место в атомном ядре, иная, чем во внешней оболочке атома, и в 40-х гг. ядерная физика выделилась в самостоятельную область науки. В 50-х гг. от неё отпочковалась физика элементарных частиц, или физика высоких энергий.

Слайд 4

Атомная физика

Слайд 5

Строение атома (по Резерфорду) Эрнест Резерфорд р одился 30 августа 1871 г. в городе Спринг – Броув (Новая Зеландия) в семье шотландских эмигрантов . В 1903 г. Резерфорд стал членом Лондонского королевского общества, а с 1925 по 1930 г. занимал пост его президента. В 1904 г. вышел фундаментальный труд учёного «Радиоактивные вещества и их излучения», который стал энциклопедией для физиков-ядерщиков. В 1908 г. Резерфорд стал нобелевским лауреатом за исследования радиоактивных элементов. Руководитель физической лаборатории в Манчестерском университете, Резерфорд создал школу физиков-ядерщиков, своих учеников . Умер учёный 19 октября 1937 г. в Кембридже. Как и многие великие люди Англии, Эрнест Резерфорд покоится в соборе Святого Павла, в «Уголке науки», рядом с Ньютоном, Фарадеем, Дарённом, Гершелем.

Слайд 6

Строение атома (по Резерфорду) Резерфорд предложил свою схему строения атома : в центре атома находится положительное заряженное ядро, вокруг которого по разным орбиталиям вращаются отрицательные электроны . Центростремительные силы, возникаю - щие при их вращениях удерживают их на своих орбитах и не дают им улететь.

Слайд 7

Модель атома водорода по Бору Родился 7 октября 1885 г. в Копенгагене. Там же в 1908 г. окончил университет. Некоторое время работал в Кембридже (Англия) в лаборатории у светила в области физики Дж. Томсона , затем был приглашён в Манчестер в лабораторию другой знаменитости — Э. Резерфорда. Бор предложил новую модель водородоподобно- го атома и открыл условия его устойчивости . Он развил идею квантования энергии Планка и на основе модели атома Резерфорда создал первую квантовую модель атома. Теория Бора получила название квантовой теории планетарного атома. За её разработку в 1922 г. учёному была присуждена Нобелевская премия. Умер 18 ноября 1962 г.

Слайд 8

Теория строения атома по Бору В 1913 году Бор предложил свою теорию строения атома, в которой ему удалось с большим искусством согласовать спектральные явления с ядерной моделью атома , применив к последней так называемую квантовую теорию излучения, введённую в науку немецким ученым физиком Планком.

Слайд 9

Квантовые постулаты Бора Н. Бор выдвинул дав постулата – атомная система может находится только в некоторых определенных состояниях, в которых не происходит излучение света, хотя движение происходит ускоренное и при переходе из одного состояния в другое происходит или поглощение или испускание кванта по закону где постоянная Планка : hv Rn =E R -E N

Слайд 10

Первый и второй постулаты Бора 1 первый постулат Бора гласит: атомная система может находится только в особых стационарных или квантовых состояниях , каждому из которых соответствует определенная энергия En ; в стационарном состоянии атом не излучает. 2 постулат Бора гласит: излучение света происходит при переходе атома из стационарного со c тояния с большей энергией E R в стационарное состояние с меньшей энергией E n . 3 постулат Бора гласит: из всех возможных орбит, стоционарое состояние соответствует только тем для которых момент количества движения электрона кратен постоянной Планка.

Слайд 11

Испускание и поглощение света атомами Атомы могут самопроизвольно испускать кванты света, при этом оно проходит некогерентно (т.к. каждый атом излучает независимо от других) и называется спонтанным. Переход электрона с верхнего уровня на нижний может происходит под влиянием внешнего электромагнитного поля с частотой, равной частоте перехода. Такое излучение называют вынужденным (индуцированным).

Слайд 12

Лазеры Лазеры Слово “лазер” представляет собой аббревиатуру английской фразы “ Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ”, переводимой как усиление света в результате вынужденного (индуцированного) излучения. Гипотеза о существовании индуцированного излучения была высказана в 1917 г. А Эйнштейном. Советские ученые Н.Г. Басов и А.М. Прохоров и независимо от них американский физик Ч. Таунс использовали явление индуцированного излучения для создания микроволнового генератора радиоволн с длинной волны =1,27 см.

Слайд 13

Рубиновый лазер Устройство рубинового лазера Лазер состоит из трех основных частей: активного (рабочего) вещества, резонансной системы, представляющей две параллельные пластины с нанесенными на них отражающими покрытиями, и системы возбуждения (накачки), в качестве которой обычно используется ксеноновая лампа-вспышка с источником питания

Слайд 14

Конец XIX века демонстрировал наличие теории, удовлетворяющей практическим потребностям. Явления электромагнетизма использовались в осветительных и силовых устройствах. Термодинамические концепции привели к созданию двигателя внутреннего сгорания и химических установок, Электромагнитная теория вызвала к жизни радио. Область физики, занимавшаяся изучением электрических разрядов, проводившиеся с электрическими разрядами в вакууме опыты привели к интересным результатам, а электротехническая промышленность обнаружила потребность в совершенствовании вакуумной техники. Все это усилило интерес к исследованиям в этой области физики . Первым результатом усиления этого интереса было открытие У . Круксом катодных лучей, которые он назвал лучистой формой материи. Д . Стоней назвал катодные лучи электронами, Ж . Перрен обнаружил у них отрицательный заряд, а Д . Томсон измерил их скорость. Следующим шагом было совершено непредвиденное открытие К . Рентгеном - обнаружение Х-лучей (получивших название рентгеновских), исходивших из катодно-лучевой разрядной трубки. Это открытие, помимо практических перспектив, имело важное значение для других областей физики. Первая модель атома, предложенная В . Томсоном и затем Д . Томсоном , включала шарообразное облако положительного заряда, внутри которого находятся электроны, расположенные в этом облаке концентрическими кольцами. Данная модель просуществовала недолго. Но это был первый шаг в раскрытии структуры атома. Следующие модели атома появились уже в ХХ веке (модель Э . Резерфорда и модель Н . Бора ).

Слайд 15

Положительно заряженная часть атома была открыта в 1911 г. Резерфордом при исследовании движения a-частиц в газах и других веществах . a- частицы, выбрасываемые веществами активных элементов представляют собой положительно заряженные ионы гелия, скорость движения которых достигает 20000 км/сек. Благодаря такой огромной скорости a-частицы, пролетая через воздух и сталкиваясь с молекулами газов, выбивают из них электроны. Молекулы, потерявшие электроны, становятся заряженными положительно, выбитые же электроны тотчас присоединяются к другим молекулам, заряжая их отрицательно. Таким образом, в воздухе на пути a-частиц образуются положительно и отрицательно заряженные ионы газа. Исследуя пути движения частиц с помощью камеры, Резерфорд заметил, что в камере они параллельны (пути), а при пропускании пучка параллельных лучей через слой газа или тонкую металлическую пластинку, они выходят не параллельно, а несколько расходятся, т.е. происходит отклонение частиц от их первоначального пути. Некоторые частицы отклонялись очень сильно, некоторые вообще не проходили через тонкую пластинку.

Слайд 16

Эта модель атома легко объясняет явление отклонения a- частиц. Размеры ядра и электронов очень малы по сравнению с размерами всего атома, которые определяются орбитами наиболее удаленных от ядра электронов; поэтому большинство a-частиц пролетает через атомы без заметного отклонения. Только в тех случаях, когда a-частицы очень близко подходит к ядру, электрическое отталкивание вызывает резкое отклонение ее от первоначального пути. Таким образом, изучение рассеяние a-частиц положило начало ядерной теории атома. Одной из задач, стоявших перед теорией строения атома в начале ее развития, было определение величины заряда ядра различных атомов. Так как атом в целом электрически нейтрален, то, определив заряд ядра, можно было бы установить и число окружающих ядро электронов.