ίωηάα πκς π ω αλ Υπ) = ίωηάα αηωδεα αλ Υα).

Transcript

1 ς «β έ ο α ια α ί α» οφ ς α έ α ύ α α έ ασ α ί ιο

2 πσ πκζτ παζδϊ, κυμ αλξαδσ α κυμ ξλσθκυμ, φδζσ κφκδ εαδ πδ άηκθ μ πλκ παγκτ αθ θα εα αθκά κυθ εαδ θα ληβθ τ κυθ β «φτ β» κυ φπ σμ Γδα πκζζϊ ξλσθδα ά αθ αθ δε έη θκ ηαελσπθκπθ υαβ ά πθ, δαφπθδυθ, πδξ δλβηϊ πθ εαδ αθ πδξ δλβηϊ πθ Σκ φπμ ά αθ εαδ έθαδ ηδα ία δεά αδ έα βμ τπαλιβμ απάμ κθ πζαθά β ηαμ Πλυ κδ κδ αλξαέκδ ζζβθ μ έξαθ αθ δζβφγ έ εαδ δα υπυ δ αυ σ πκυ η έμ άη λα κθκηϊακυη «πηα δ δαεά φτ β» κυ φπ σμ πσ βθ πκξά κυ ηπ κεζά (5κμ πχ αδυθαμ) εαδ ΰδα αλε κτμ αδυθ μ ευλδαλξκτ β Ϊπκοβ σ δ κ φπμ έθαδ ηδα Ϋ ηβ απσ πηα έ δα α κπκέα επϋηπ δ β φπ κίκζκτ α πβΰά Υ αυ ά αελδίυμ β εϋοβ, βζα ά β πηα δ δαεά φτ β κυ φπ σμ, βλέξ βε, πκζτ η αΰ θϋ λα, κ Newton (Ν τ πθαμ), ΰδα θα δα υπυ δ, η ίϊ β δμ αλξϋμ βμ δα άλβ βμ βμ θϋλΰ δαμ εαδ βμ κληάμ, κ θσηκ βμ αθϊεζα βμ κυ φπ σμ, βζα ά: ίωηάα πκς π ω αλ Υπ) = ίωηάα αηωδεα αλ Υα) τκ βηαθ δεϊ φαδθση θα, β π λέγζα β εαδ β υηίκζά κυ φπ σμ, απα ξσζβ αθ κυμ φυ δεκτμ Christian Huygens (Κλέ δαθ Χσυξ θμ, ) εαδ Tomas Young (Σσηαμ Γδαθΰε, ) κ 1670 εαδ 1803 αθ έ κδξα, ία δαση θκδ βθ αθ έζβοβ σ δ κ φπμ έθαδ Ϋθα έ κμ ευηα δεάμ εέθβ βμ Οδ Huygens εαδ Young, ηϋ α απσ π δλαηα δεϋμ δα δεα έ μ πϊθπ α φαδθση θα αυ Ϊ, απϋ διαθ σ δ κ φπμ Ϋξ δ ευηα δεά φτ β εαδ υΰε ελδηϋθα σ δ έθαδ ΰεΪλ δα ετηα α Γδα παλα δΰηα, κ 1801 κ Thomas Young Ϋεαθ ηδα δλϊ π δλαηϊ πθ η α κπκέα απϋ δι σ δ υπσ υθγάε μ κ φπμ υηίϊζζ δ αθ θα έθαδ ετηα

3 Σκ απκεκλτφπηα βμ Ϋλ υθαμ ΰδα β φτ β κυ φπ σμ άλγ κ 1865, σ αθ κ Maxwell (ΜΪιΰκυ ζ), αθαπ τ κθ αμ β η ΰαζ δυ β γ πλέα κυ, απϋ δι σ δ κ φπμ έθαδ ΰεΪλ δα 8 βζ ε λκηαΰθβ δεϊ ετηα α α ύ α 3 10 m / s υθ ξέακθ αμ βθ δ κλδεά αθα λκηά υθαθ Ϊη δμ αλξϋμ κυ 20κτ αδυθα κ Max Planck (Μαι Πζαθε, ), κ κπκέκμ ξλβ δηκπκέβ β πηα δ δαεά φτ β κυ φπ σμ, ΰδα θα ληβθ τ δ βθ αε δθκίκζέα πκυ επϋηπκυθ α γ ληϊ υηα α βθ πδκ τΰξλκθβ πκξά κ Einstein ( ρθ Ϊδθ) ξλβ δηκπκδυθ αμ β πηα δ δαεά φτ β κυ φπ σμ ληβθ τ δ κ φπ κβζ ε λδεσ φαδθση θκ ( επκηπά βζ ε λκθέπθ απσ ηϋ αζζα, σ αθ πϊθπ Υ αυ Ϊ πλκ πέπ δ βζ ε λκηαΰθβ δεά αε δθκίκζέα) άη λα πδ τκυη β δπζά φτ β κυ φπ σμ, βζα ά σ δ κ φπμ υηπ λδφϋλ αδ πμ ετηα εαδ πμ πηα έ δκ πκυ κθκηϊα αδ φπ σθδκ φαδθση θα σππμ β υηίκζά, β π λέγζα β εαδ β πσζπ β ε βζυθ αδ β ευηα δεά φτ β κυ φπ σμ (βζ ε λκηαΰθβ δεσ ετηα), θυ φαδθση θα πκυ ξ έακθ αδ η βθ αζζβζ πέ λα β κυ φπ σμ η βθ τζβ (απκλλσφβ β - επκηπά), σππμ κ φπ κβζ ε λδεσ φαδθση θκ, ε βζυθ αδ β πηα δ δαεά φτ β κυ φπ σμ Η λυ β β ζκδπσθ «δ έθαδ κ φπμ, πηα έ δκ ά ετηα;» έθαδ φαζηϋθβ, ΰδα έ o φωλ υζπ κγφϊκ αγ ωλ δσζα δαγ ωλ ωζα ά γι

4 ισ βαί ι ό α έ α ί ο ύ α άσ ι έσα α ό έ α ά οι α? Ησ σι ο ο ιο ια φα ο ς, α ο α, ια ή ή ιο ί σφαι ι ά ύ α α

5 Σκ φπμ Ϋξ δ δ ά υπσ α β, σππμ σζα α υζδεϊ πηϊ δα Μ λδεϋμ φκλϋμ υηπ λδφϋλ αδ πμ ετηα, θυ Ϊζζ μ πμ πηα έ δκ Η εζα δεά βζ ε λκηαΰθβ δεά γ πλέα ληβθ τ δ βθ δϊ κ β, β υηίκζά εαδ βθ π λέγζα β κυ, θυ β πηα δ δαεά γ πλέα ληβθ τ δ κ φπ κβζ ε λδεσ φαδθση θκ, εαγυμ εαδ π δλαηα δεϊ κηϋθα σππμ κ φαδθση θκ Compton πκυ ξ έακθ αδ η δμ αθ δ λϊ δμ κυ φπ σμ η βθ τζβ

6 Η δυζα γδϋ φσ α ιυ φω ςλ Ηε δ κιζαίηα γδϋ β ωκάα ιυ Maxwell James Clerk Maxwell Η πδκ βηαθ δεά ιϋζδιβ κυ 19κυ αδυθα β η ζϋ β παλαΰπΰάμ εαδ δϊ κ βμ κυ φπ σμ υπάλι κ Ϋλΰκ κυ Maxwell, κ κπκέκμ κ 1873 δα τππ β γ πλέα βμ βζ ε λκηαΰθβ δεάμ αε δθκίκζέαμ τηφπθα η β γ πλέα αυ ά, ι φωλ άηαγ ίδωκ γα αε δ κιζαίηα γδω δσζα α, α ιπιάα θ δγηιση απς α φω γηϋ παίϋ δαγ γα ά ιη αγ πκιλ ςε λ γλ δα υβση γλ Ξ Maxwell απϊ γθ ς γ, ς αη Ϊηα αε δ κγδς φικ άι αεαη τη αγ, πακωί γ αε δ κιζαίηα γδς δσζα Σκ βζ ε λκηαΰθβ δεσ ετηα απκ ζ έ αδ απσ Ϋθα βζ ε λδεσ εαδ Ϋθα ηαΰθβ δεσ ετηα βζα ά έθαδ Ϋθα π έκ η τκ ξαλαε βλδ δεϊ, βθ Ϋθ α β κυ βζ ε λδεκτ π έκυ εαδ βθ Ϋθ α β κυ ηαΰθβ δεκτ π έκυ, πθ κπκέπθ α δαθτ ηα α έθαδ εϊγ α η αιτ κυμ εαδ η αίϊζζκθ αδ απσ γϋ β γϋ β εαδ απσ δΰηά δΰηά ΓδΥ αυ σ κ ζσΰκ ξαλαε βλέακθ αδ πμ τκ π α χ α α α ( εαδ Β) Οδ θ Ϊ δμ πθ π έπθ εαδ Β παέλθκυθ αυ σξλκθα β ηϋΰδ β εαδ ζϊξδ β δηά, βζα ά Ϋξκυθ βθ έ δα φϊ β εαδ δα έ κθ αδ η βθ έ δα αξτ β α c

7 y { } Eo Bo E x B z cos (kx - t)

8 Οδ υθβγδ ηϋθ μ πβΰϋμ κλα κτ φπ σμ έθκυθ Ϋ κδ μ υξθσ β μ (ά ηάεβ ετηα κμ) βζ ε λκηαΰθβ δεκέ ευηϊ πθ, υ θα ΰέθκθ αδ αθ δζβπ Ϊ απσ κ ηϊ δ Σκ ηάεκμ ετηα κμ πθ ευηϊ πθ αυ υθ ευηαέθ αδ απσ 400nm Ϋπμ εαδ 700nm π λέπκυ πέ βμ τεκζα δαπδ υθκυη σ δ κ φπμ η αφϋλ δ θϋλΰ δα (πξ Ϋθα κπκδκ άπκ υηα, σ αθ ε γ έ βζδαεά αε δθκίκζέα Η θϋλΰ δα αυ ά έθαδ θϋλΰ δα βζ ε λδεκτ εαδ θϋλΰ δα ηαΰθβ δεκτ π έκυ, β κπκέα παλϊΰ αδ απσ δμ πβΰϋμ εαδ η αφϋλ αδ πμ βζ ε λκηαΰθβ δεσ ετηα Σβθ κλγσ β α βμ γ πλέαμ κυ Maxwell απϋ δι π δλαηα δεϊ κ Hertz (Χ λ μ) κ 1887, κ κπκέκμ παλάΰαΰ, ηϋ π αξϋπθ βζ ε λδευθ αζαθ υ πθ, ετηα α βμ έ δαμ φτ βμ η αυ άθ κυ φπ σμ αζζϊ η ηδελσ λβ υξθσ β α Η αξτ β α δϊ κ βμ κυ βζ ε λκηαΰθβ δεκτ ετηα κμ (c), β υξθσ β α (f) εαδ κ ηάεκμ ετηα κμ (ζ) υθ Ϋκθ αδ η β ξϋ β cοζ f β κπκέα κθκηϊα αδ γ η ζδυ βμ ιέ π β βμ ευηα δεάμ cξε f Θ ζ εγτ αλμ θά ω αμ αλμδυζα γδϋλ

9 Η Α Ω E 0 ΙΙ B 0 ΙΙΙ B E t ΙV B 0 j 0 0 : MAXWELL ο φ ς ό ς ό α α σ ά ια σ ιφέ θ ία ο ι άφ ι ό α α ά α φαι ό Ι Η αι ς ύ α αι ς σ α ί αι βα ι ή Η Η ο Η ο α ί ιο, φ σι ή ο α ι ή ου Ε ε α λε πε λε ε ο φο επ φ ε α = ο / ε0 ου Β ε επ φ ε α = 0 α λε Το επ α π λ ο ολο λ ω α ου Ε ε ου Β λε χο = - d/dt ( η ο απ ο χο αυ ) E t α α Το επ α π λ ο ολο λ ω α ου Β ε α λε χο = ( ε ο ε α που πε απ ου E α απ ο χο) 0 + d/dt ( η ο ο χο αυ ) 0 ε0

10 ι ισώσ ις ο Maxwell α ο ού έ α σύ ο ο σ έ οβάθ ι ι ώ ιαφο ι ώ ισώσ ς ος α ία Ε αι Β ο ού α α οσ θού, θ ώ ας ιο ές ο ώ ο ό ο ά ο ές αι φα ό ο ας ο σ οβι ισ ό σ ις (III) αι (IV): 2E B E E E B t t t 2 E 2B B B B E t t t 2 E 0 εαδ B 0 κηϋθκυνσηωμνσ δναπσν δμν ιδ υ 2 E 2 E t 2 B 2 B t δμν κυνmaxwell (I)ΝεαδΝ(II)ΝΫχκυη πλκετπ δ άθ ία α ό ις ο οί ς φ ά ι ασι ή α ι ή ίσ σ σ ις ιασ άσ ις 2 1 f 2 f v t

11 ΤΝ ΠΩ μ Πλσε δ αδ ΰδα ετηα α πκυ εδθκτθ αδ η αξτ β α v τηφπθα η δμ ιδ υ δμ κυ Maxwell κ ε θσ β αξτ β α πθ βζ ε λκηαΰθβ δευθ ευηϊ πθ έθαδ v m / s πκυνδ κτ αδναελδίυμνη Ν βθν αξτ β αν κυνφπ σμνc0! δ πδί ίαδυθ αδ σ δ α ΗήΜ ετηα α δα έ κθ αδ η βθ αξτ β α κυ φπ σμ εαδ Ϋξκυη βθ πλυ β βηαθ δεά Ϋθ διβ σ δ ι φωλ άηαγ ΗέΛ δσζα αυ σ υθβΰκλ έ εαδ κ ΰ ΰκθσμ σ δ κ ΗήΜ ετηα δα έ αδ κ ε θσ σππμ εαδ κ φπμ Όππμ γα κτη εαδ ηϋ α βθ τζβ κ φπμ υηπ λδφϋλ αδ σππμ εαδ α ΗήΜ ετηα α

13 αη ύ α α ί αι ά σια: α ι ά άθ α σ α α ι ά αι α ύο άθ α ος α ύθ σ ς ιά οσ ς ό ος ο ι ού ος α ί αι /B= c άο ς ι ού ο ίο ο ύ α α α α ι ύ ισ ο ο α ίθ σ ά α ύ α α, ά ια ά έσο ια α ια οθ ί ό α ι ά ια έ α Copyright 2007, Pearson education, InclPublishing as Addison Wesley ΗΜ Κ ΜΑ Α

14 Ηζ ε λκηαΰθβ δεσνφϊ ηα Ηζ ε λκηαΰθβ δεϊνετηα αν έθαδν πέ βμνεαδναυ ΪΝπκυΝζαηίΪθ δνβνε λαέαν βμν βζ σλα βμνηαμ,ν κυνλα δκφυθκυνηαμ,ν κυνεδθβ κτνηαμν βζ φυθκυέν Ηζ ε λκηαΰθβ δεϊνετηα αν έθαδνκδναε έθ μνχ,νκδνυπ λδυ δμνεαδνκδνυπϋλυγλ μν αε έθ μνεαγυμνεαδναυ ΫμΝπκυΝξλβ δηκπκδ ένκνφκτλθκμνηδελκευηϊ πθνΰδανθαν α Ϊθ δν κνφαΰβ σνηαμέ ΟιγαΜ άηαγμαμ γαφικωμαυ τημ ωημαε δ κιζαίηα γδτημδυζω ωημ απςμ ι ΦΩΡμ ΌζαΝαυ ΪΝ ανβζ ε λκηαΰθβ δεϊνετηα αν δαφϋλκυθνπμνπλκμμ αμ υχης α ΩΜ ιυλμδαγμ ιμζϋδιλμδσζα ςλμ ιυλ ιμφωλ άηαγμζςηι αμαε δ κιζαίηα γδωμδσζα αμπιυμαηγχη σιη αγμαπςμ αμζω γαμζαλ ΓδαΝθαΝαθδξθ υ έναπσν κνηϊ δνηαμνϋθανβζ ε λκηαΰθβ δεσνετηα,νπλϋπ δν κνετηαν αυ σνθανϋξ δνηάεκμνετηα κμνσ αθν δα έ αδν ιμδ ης: (*)ΝκδΝ δηϋμναυ ΫμΝ έθαδν 400 nm λο 700 nm εα ΪΝπλκ Ϋΰΰδ β ΌζαΝ ανϊζζανβζ ε λκηαΰθβ δεϊνετηα αν Μ αθδξθ τκθ αδναπσν ανηϊ δανηαμ

15 ο ΗΜ φάσ α ο φάσ α ί αι α ό α ές έ ι ς, α ές σ ό ς, αι ά α ή ύ α ος σ α α ισ ά α ιοφ ι ά αι ο ι ά σή α α ος ύ α α ής έ ιας, ής σ ό ας αι ι ού ή ο ς ύ α ος σ α ιά α ί ς ά α Copyright 2007, Pearson education, InclPublishing as Addison Wesley

18 EτεκζαΝ δαπδ υθκυη Νσ δν κνφπμνη αφϋλ δν θϋλΰ δαν(πέξένϋθανκπκδκ άπκ Ν υηα,ν σ αθν ε γ έν ΝβζδαεάΝαε δθκίκζέαέ ΗΝ θϋλΰ δαναυ άν έθαδν θϋλΰ δανβζ ε λδεκτνεαδν θϋλΰ δανηαΰθβ δεκτνπ έκυ,νβνκπκέαν παλϊΰ αδναπσν δμνπβΰϋμνεαδνη αφϋλ αδνπμνβζ ε λκηαΰθβ δεσνετηα Πάΰαδθ Ϋιπ ηδα βζδσζκυ β βηϋλα Ϋθα ηατλκ t-shirt Μπκλ έ τθ κηα γα υθ δ β κπκδά κυθ σ δ υπϊλξ δ θϋλΰ δα πκυ απκγβε τ αδ βζ ε λκηαΰθβ δεά αε δθκίκζέα βθ π λέπ π β αυ ά, υπϋλυγλκ εαδ κλα σ

19 ο φως Ό α ά ι ά οή, α φ ό ια ο ού α ασ ήσο ήσι ύ α ά σα α ι ί α α ι ή οή φ ο ί α ό e i er laser ο ί α ιβ α ύ ι ό ια σ ή σ άσ έ α φαι ό ο ο ο ο ά αι laser ooli g ο ί α ασκήσ ι ί ση

20 Διά οση ΗΜ κ α ος η βοήθ ια ω ώ ω κύ α ος

21 Η ΡΩΛ Θ Θ ΙΗ ΦΣΡΗ ΞΣ ΦΩ ΞΡ Θ ΩΠΘ ΩΜ Ι Μ ΠαλΥ σζκ πκυ β εζα δεά γ πλέα (αυ ά πκυ αθαπ τξγβε πλδθ απσ κ 1922) κυ βζ ε λκηαΰθβ δ ηκτ ληάθ υ κλδ ηϋθα φαδθση θα κυ φπ σμ, σππμ β υηίκζά, β π λέγζα β, β πσζπ β εϊ, θ εα σλγπ θα ληβθ τ δ εϊπκδα Ϊζζα φαδθση θα πκυ ξ έακθ αδ η βθ αζζβζ πέ λα β βμ φπ δθάμ αε δθκίκζέαμ η βθ τζβ ΠκζζΪ π δλαηα δεϊ κηϋθα θ ηπκλκτ αθ θα ληβθ υ κτθ η βθ παλα κξά σ δ κ φπμ έθαδ ησθκ ετηα Σκ πδκ βηαθ δεσ απσ α π δλϊηα α αυ Ϊ ά αθ ε έθκ βμ η ζϋ βμ κυ φπ κβζ ε λδεκτ φαδθκηϋθκυ Γδα βθ ληβθ έα βμ επκηπάμ εαδ βμ απκλλσφβ βμ κυ φπ σμ θ αλεκτ αθ ησθκ εϊπκδ μ π ε Ϊ δμ βμ εζα δεάμ γ πλέαμ βθ πλαΰηα δεσ β α ξλ δϊ βε εϊ δ πδκ λδαδεσ απσ ηδα απζά πϋε α β

22 Σκ 1900 κ Planck, ΰδα θα ληβθ τ δ βθ αε δθκίκζέα πκυ παλϊΰ δ Ϋθα γ ληαδθση θκ υηα, δ άΰαΰ β γ πλέα πθ είϊθ α φπ σμ, βθ κπκέα φϊληκ αλΰσ λα κ Einstein, ΰδα θα ληβθ τ δ κ φπ κβζ ε λδεσ φαδθση θκ τηφπθα η βθ είαθ δεά γ πλέα κυ Planck, ιμφωλμυδαγμί ηγδς καμδωβ Μαε δ κιζαίηα γδϋμαδ γηιήιεάα)μ δπϊζπ αγμδαγμαπικκιφω αγμαπςμ αμω ιζαμ αλμσεαλμςχγμδα ΩΜ υη χϋμ κςπιμαεεωμα υη χτλάμ βζα άνεϊγ ΝΪ κηκν επϋηπ δνάναπκλλκφϊν κδξ δυ βνπκ ΪΝ θϋλΰ δαμ,νπκυνκθκηϊακθ αδνείϊθ αν φπ σμνάνφπ σθδαέν πσ κ Ϊ κηκ ζκδπσθ θ επϋηπκθ αδ υθ ξυμ ετηα α αζζϊ φπ σθδα, εαγϋθα απσ α κπκέα ξαλαε βλέα αδ απσ υΰε ελδηϋθβ υξθσ β α εαδ Ϋξ δ υΰε ελδηϋθβ πκ σ β α θϋλΰ δαμ Ό αθ κ φπμ πλκ πέπ δ πϊθπ βθ τζβ, α Ϊ κηα βμ τζβμ απκλλκφκτθ βθ αε δθκίκζέα α υθ ξυμ, πκυ βηαέθ δ σ δ εϊγ Ϊ κηκ απκλλκφϊ η ηκθπηϋθα φπ σθδα ΚΪγ φπ σθδκ ηδαμ αε δθκίκζέαμ Ϋξ δ θϋλΰ δα πκυ έθ αδ απσ β ξϋ β E=h f θϋλΰ δανφπ κθέκυέν To h έθαδ ηδα αγ λϊ, πκυ κθκηϊα αδ α υ Planck, εαδ Ϋξ δ δηά h=6, J s εαδ f β υξθσ β α

23 Ό αθ πλκ πέπ δ φπμ πϊθπ α ηϋ αζζα, σ η αφϋλ αδ θϋλΰ δα απσ Ϋθα φπ σθδκ Ϋθα απσ α βζ ε λσθδα κυ α σηκυ κυ η Ϊζζκυ βζα ά κ βζ ε λσθδκ αζζβζ πδ λϊ η Ϋθα απσ α φπ σθδα κυ φπ σμ αθ θα έθαδ κ φπ σθδκ πηα έ δκ Η γ πλέα πθ είϊθ α θ αθαδλ έ βθ ευηα δεά φτ β κυ φπ σμ Σκ φπ σθδκ Ϋξ δ εαδ ευηα δεϋμ δ δσ β μ, ΰδα παλϊ δΰηα β θϋλΰ δϊ κυ ιαλ Ϊ αδ απσ β υξθσ β α κυ, πκυ έθαδ εα Υ ικξάθ ευηα δεά δ δσ β α

24 υθκοέακθ αμ τηφπθα η αη αε δ κιζαίηα γδϋ β ωκάα ιυ Maxwell κ φπμ έθαδ βζ ε λκηαΰθβ δεσ ετηα Σα κλα Ϊ βζ ε λκηαΰθβ δεϊ ετηα α (φπμ) απκ ζκτθ Ϋθα ηδελσ πκ κ σ κυ βζ ε λκηαΰθβ δεκτ φϊ ηα κμ Σκ ηάεκμ ετηα κμ κ, β υξθσ β α f εαδ β αξτ β α δϊ κ βμ co, υθ Ϋκθ αδ η β γ η ζδυ β ιέ π β βμ ευηα δεάμ: co ο f τηφπθα η βθ δήαη γδϋ β ωκάα ιυ Planck κ φπμ επϋηπ αδ εαδ απκλλκφϊ αδ απσ βθ τζβ α υθ ξυμ ΚΪγ Ϊ κηκ επϋηπ δ ά απκλλκφϊ κδξ δυ β πκ Ϊ θϋλΰ δαμ πκυ κθκηϊακθ αδ φπ σθδα Σκ εϊγ φπ σθδκ Ϋξ δ θϋλΰ δα πκυ υπκζκΰέα αδ απσ κθ τπκ: E hf

25 α α χ υ Δχ ω α υ ω Δ υ ω Άσ σ α αα α α α α ω 400 nm α α α αυ α α, α υχ ω α α αχ α ω : co = 3x108 m/s α ω 700 nm α π ω α α Λύση 400x10-9 m α φω α co min f max f max min co α c co max f min f min o max α α α ω α α 400 nm = υ α : f max f Hz 0, Hz max f min Hz f 0, Hz min

26 Α Α Α ΚΣΙΝΟ ΟΛΙ Ν Μ Λ ΝΟ Ν ΩΜ ΣΟ ύ φ α ασι ή φ σι ή, α ι οβο ία ς οι ό ας οέ αι α ό ις α α ώσ ις φο ισ έ σ αι ί σα οι ώ α α ς οι ό ας αι σ ό α ς ό ς α ι οβο ίας α ό έ α α α ού ο φο ίο ί αι ίσ σ ό α α α ώσ α ώ Η έ ια ης α ι οβο ίας ο ί α ά ι ο οια ή ο ι ή Α Ω Σκ ηϋζαθ υηα κλέα αδ ωμ Ϋθα αθ δε έη θκ πκυ απκλλκφϊ σζβ βθ αε δθκίκζέα πκυ πϋφ δ πϊθω κυ, σζ μ δμ υχθσ β μ, ΰδα αυ σ εαδ φαέθ αδ ηατλκ Σκ παλαπϊθω πλσίζβηα ζτγβε απσ κθ Planck, κ κπκέκμ Ϋ ω κθ τπκ πκυ π λδΰλϊφ δ ω Ϊ βθ αε δθκίκζέα ηϋζαθκμ υηα κμ ΰδα εϊγ π λδκχά υχθκ ά ωθ

27 ΟδΝυπκγΫ δμν- εζ δ δϊν κυνplanck έ ι ς α α ώ ο β ίσ ο αι σ α οι ώ α α ς οι ό ας ο ού α ά ο ό ο ια ι ές ι ές ί αι α ή έ ι ς βα ισ έ ς 2 Η έ ια ς α ι οβο ίας ο ο ού α α ο οφήσο ή α έ ο οι α α ές - ά α ς α ι οβο ίας ο ά ισ οι ό α - ί αι βα ισ έ c E nhf nh, n 0,1, 2, αί ι ις ι ές ο ο ο ά ο αι βά α n έ ιας ι α α ές έ ο ή α ο οφού έ ια ό ο ό α α ού α ό ια α άσ ασ α ά σ ς σ ια ά 1 ι u( f, T ) 8 f 2 / c3 hf / e h f / k T 1 TτπκμΝεα αθκηάμν κυνplanck ΰδαΝ βνφα ηα δεάνπυεθσ β αν θϋλΰ δαμμ

28 Ω Η Α Σκ φπ κβζ ε λδεσ φαδθση θκ, έθαδ κ φαδθση θκ ε έθκ σπκυ βζ ε λκηαΰθβ δεά αε δθκίκζέα πϋφ δ βθ πδφϊθ δα εϊπκδπθ η Ϊζζπθ εαδ δμ αθαΰεϊα δ θα επϋηοκυθ βζ ε λσθδα Η πλκ πϊγ δα ληβθ έαμ κυ φαδθκηϋθκυ αυ κτ η β ίκάγ δα βμ βζ ε λκηαΰθβ δεάμ γ πλέαμ ι αίϋβαδ απι υχάα Ο Hertz πλυ κμ έξ δαπδ υ δ σ δ κδ εαγαλϋμ η αζζδεϋμ πδφϊθ δ μ επϋηπκυθ φκλ έα σ αθ ε έγ θ αδ υπ λδυ μ φπμ Σκ 1898 κ Hallwachs έξ αθαεαζτο δ σ δ α επ ηπση θα φκλ έα έθαδ αλθβ δεϊ εαδ κ 1899 κ JJ Thomson έξ απκ έι δ σ δ α επ ηπση θα φκλ έα έθαδ βζ ε λσθδα Ο Lenard έξ δαπδ υ δ σ δ β ηϋΰδ β εδθβ δεά θϋλΰ δα, Kmax, πθ φπ κβζ ε λκθέπθ θ ιαλ Ϊ αδ απσ βθ Ϋθ α β κυ δ ΰ έλκθ αμ φπ σμ δαπδ υγβε σ δ υπϊλξ δ, ΰδα εϊγ ηϋ αζζκ, ηδα υξθσ β α εα πφζέκυ f0, εϊ π απσ βθ κπκέα θ επϋηπκθ αδ φπ κβζ ε λσθδα, αθ ιϊλ β α απσ κ πσ κ Ϋθ κθβ έθαδ β δ ΰ έλκυ α αε δθκίκζέα Ο Einstein υπκ άλδι σ δ κ βζ ε λκηαΰθβ δεσ ετηα απκ ζ έ αδ απσ φπ σθδα (είϊθ α) θϋλΰ δαμ hf, σπκυ h β αγ λϊ κυ Planck εαδ f β υξθσ β α κυ ετηα κμ

29 θα είϊθ κ φπ σμ έθ δ σζβ βθ θϋλΰ δα κυ, hf, Ϋθα ησθκ βζ ε λσθδκ κυ η Ϊζζκυ Σα βζ ε λσθδα πκυ επϋηπκθ αδ απσ βθ πδφϊθ δα κυ η Ϊζζκυ Ϋξκυθ β ηϋΰδ β εδθβ δεά θϋλΰ δα Kmax δ β ηϋΰδ β εδθβ δεά θϋλΰ δα ΰδα αυ Ϊ α επ ηπση θα βζ ε λσθδα έθαδ K max hf σπκυ φ έθαδ κ Ϋλΰκ ιαΰπΰάμ ΰδα κ ηϋ αζζκ, κ κπκέκ αθ δ κδξ έ βθ ζϊξδ β θϋλΰ δα πκυ πλϋπ δ θα κγ έ κ βζ ε λσθδκ πλκε δηϋθκυ θα απκ πα γ έ απσ κ ηϋ αζζκ

30 Α COMPTON Η εζα δεά ευηα δεά γ πλέα α υθα κτ θα ιβΰά δ β εϋ α β αε δθυθ Χ απσ ζ τγ λα βζ ε λσθδα ΠλκΫίζ π σ δ β πλκ πέπ κυ α αε δθκίκζέα υξθσ β αμ f0 γα Ϋπλ π θα πδ αξτθ δ Ϋθα βζ ε λσθδκ βθ εα τγυθ β δϊ κ βμ βμ πλκ πέπ κυ αμ αε δθκίκζέαμ Σκ ηάεκμ ετηα κμ βμ ε ααση θβμ αε δθκίκζέαμ Ϋπλ π θα ιαλ Ϊ αδ απσ κ ξλκθδεσ δϊ βηα εα Ϊ κ κπκέκ κ βζ ε λσθδκ ε έγ αδ βθ πλκ πέπ κυ α αε δθκίκζέα, εαγυμ εαδ απσ βθ Ϋθ α β βμ πλκ πέπ κυ αμ αε δθκίκζέαμ Ο Compton απϋ δι π δλαηα δεϊ σ δ β η α σπδ β κυ ηάεκυμ ετηα κμ πθ ε ααση θπθ αε δθυθ Χ ηδα κηϋθβ ΰπθέα έθαδ ζ έπμ αθ ιϊλ β β απσ βθ Ϋθ α β βμ αε δθκίκζέαμ εαδ απσ β ξλκθδεά δϊλε δα βμ Ϋεγ βμ, αζζϊ ιαλ Ϊ αδ ησθκ απσ β ΰπθέα εϋ α βμ h 0 1 cos mec

31 ΗΝ Ι ΤΜΗΝΓ Ν Η Η έ υηβ ΰΫθ β αφκλϊ βθ αζζβζ πέ λα β θσμ φπ κθέκυ η Ϋθα Ϊζζκ φπ σθδκ κ κπκέκ επϋηπ αδ έ απσ κθ πυλάθα έ απσ α κηδεϊ βζ ε λσθδα, βζα ά Ϋθα φπ σθδκ κ κπκέκ επϋηπ αδ απσ φκλ έα θα φπ σθδκ κ κπκέκ γα αζζβζ πδ λϊ δ δ Ϋλξ αδ θυ παλϊζζβζα υπϊλξ δ εαδ Ϋθαμ πυλάθαμ κ κπκέκμ αε δθκίκζ έ Ϋθα Ϊζζκ φπ σθδκ εαδ αθαελκτ αδ Σκ φπ σθδκ κ κπκέκ αε δθκίκζάγβε απσ κθ πυλάθα αζζβζ πδ λϊ η κ φπ σθδκ πκυ γα εϊθ δ β έ υηβ ΰΫθ β, αθ αζζϊ κυθ Ϋθα υπ λία δεσ βζ ε λσθδκ εαδ παλϊΰ αδ Ϋθα α τΰκμ βζ ε λκθέκυ πκαδ λκθέκυ e Σκ φαδθση θκ βμ έ υηβμ Ze ΰΫθ βμ έθαδ απαΰκλ υηϋθκ βθ Κζα δεά Φυ δεά εαδ α πζαέ δϊ βμ Ze 2 2 2m 2 ec E 2mec mnucleus Πκζζκέ πδ τκυθ ζαθγα ηϋθα σ δ εα Ϊ β έ υηβ ΰΫθ β ΰδα εϊπκδκυμ ζσΰκυμ Ϋθα φπ σθδκ «πϊ δ» Ϋθα α τΰκμ βζ ε λκθέκυ εαδ πκαδ λκθέκυ υ σ έθαδ εδθβηα δεϊ απαΰκλ υηϋθκ θ έθαδ υθα σθ Ϋθα πηϊ δκ η ηβ θδεά ηϊαα βλ ηέαμ θα δα πα έ εαδ θα υ δ τκ Ϊζζα πηϊ δα η ηϊαα βλ ηέαμ δαφκλ δεά κυ ηβ θσμ

32 Α Η Α Η Ω Ω Η Η σpe: φ ο ι ό φαι ό ιο ισ ός ο α ό ο ο, σrayleigh: έ ασ ο φ ο ίο α ό οά ο οσ ο ι ά οά ο ο ού ιο ί αι, ού ι ί αι σcompton: έ ασ Compton σ ι έσ ια ό ια, ιο ισ ός knuc: ί ίο ο ke: ί έ αο ι ώ έ σ σ ο Η ή α σ σ ο Η ο ί ίο

33 Ε ω ή ει α ι λόγη η 33

34 μ 1 ομο ν ω π ν μ ν π μπ, πο ονομ 2 Η ν ν πο ον ο ν μ π ω μ ο Planck, ο πο π ω π μπ ω μ μ ω μ π μ μ ω μ 34

35 ο 2005 ο ο Φ ο Einstein (A ν ν) ο 1905 ο Einstein μοπο ν μ ο μ ν ο ο ν μ νο μ π ο μ ο μπ α ς ύ α β ς σ α ί ιο ς ύ α αι ς σ α ί ιο ς ια ό ά α 3 ο 35

36 4 Η ν μ ο Planck μ μπ μ π μ ω μ μ μ 5 Η ν μ π π ω, ω π ω ω ω π μπ π μ π ω ω μ μπ π μπ π π Maxwell μ ω μ μ μ 36

37 7 Η ν ω ω ο ον ο ν μ μ π π μ μ 37

38 Η Α Η Α Ο Ω Ο ΓδαΝ βθν αξτ β αν κυνφπ σμνΰθπλέακυη Ν άη λανσ δμ ΝΣκΝφπμ,ΝσππμΝεαδΝεΪγ Νβζ ε λκηαΰθβ δεσνετηα,ν δα έ αδν κνε θσνη Ν αγ λάν αξτ β αν π λέπκυνγxlίκmήsέ ΝΗΝ αξτ β αν κυνφπ σμν κνε θσν έθαδνηδανγ η ζδυ βμν αγ λϊν βμνφτ βμέ ΝΗΝ αξτ β αν κυνφπ σμνϋξ δν βθνέ δαν δηάν ΝσζαΝ αν υ άηα αναθαφκλϊμνεαδν έθαδναθ ιϊλ β βν απσν βθνεέθβ βν βμνφπ δθάμνπβΰάμν(αιέπηαν κυνeinstein)

39 Ω Η Η a Κα κπ λδεάν αθϊεζα βν φω σμ b δϊχυ βνφω σμ Νό ος α ά ασης θ1 θ1 δϊγζα βνφω σμννσηκμνsnell n1 sin θ2 n 2 sin θ1 ΣκΝφωμΝ δαγζϊ αδνεαγυμν δϋλχ αδναπσνϋθανηϋ κν ΝΫθαΝ ΪζζκΝ δσ δνβν αχτ β αν κυν έθαδν δαφκλ δεάν αν τκνηϋ αέ

40 ΘΙ ΗΡΜ Θ ΘΚ ΡΗΡ medium vac n cvac cmedium n

41

42 Ό αθνϋθανυζδεσναπκλλκφϊν πνφπμνηδαμν υΰε ελδηϋθβμν υξθσ β αμν κν έε βμν δϊγζα βμνΰέθ αδνηδελσ λκμν βμνηκθϊ αμ

43 Α ά ασ -- ιάθ ασ

44 Έ αα (a) ΗΑ Η TOY HUYGENS: ό ο έ ο ια α ό ι α ά ασ ς αι ιάθ ασ ς πέπ κνετηαν κνε θσ Η υγ έα ΰλαηηά Υ υηίκζέα δ κ πέπ κ πκυ έθαδ Ϋθα ευηα δεσ ηϋ ππκ βθ δΰηά t = 0 Tκ ευηα δεσ ηϋ ππκ έθαδ ηδα δ κφα δεά πδφϊθ δα, βζα ά ηδα πδφϊθ δα βθ κπκέα α βη έα κυ ετηα κμ α κπκέα π λδϋξ δ ίλέ εκθ αδ φϊ β βθ αθαεα α ε υά κυ Huygens αζ άι απι ε ά γ πλκτη σ δ δωβ παίϋ υ κιί ητη δυζω ωη c Δt Μ εϋθ λκ δμ υ λ τκυ μ αυ Ϋμ πβΰϋμ ξαλϊακυη ετεζκυμ αε έθαμ, σπκυ c έθαδ β αξτ β α δϊ κ βμ κυ φπ σμ εαδ t κ ξλσθκμ δϊ κ βμ απσ κ Ϋθα ευηα δεσ ηϋ ππκ Ϋθα Ϊζζκ Η φαδθκη θδεά αυ Ϊ πδφϊθ δα έθαδ κ πέπ κ κ κπκέκ έθαδ παλϊζζβζκ κ Υ (b) φαδλδεϊνετηα α ό

45

46 Α ά ασ βάσ Incoming ray ο Huygens Outgoing ray

47 ήση ο Huygens ια ο ό ο ης α ά ασης r i 90 r 90 i c t cos 90 i cos 90 r L c t L θi r L

48 Α Α Η

49 Fig 35-19, p1109

50 ήση ο Huygens ια ο ό ο ης ιάθ ασης vi t sin i L v t sin t t L vi sin t vt sin i ni sin i nt sin t i vi = c/ni vt = c/nt t L

51 έσ Α ής Hu ge s s αι ο ό ο Snell v1 = c ο μέ ο 1 n1=1 and v2 = c/n2 ο μέ ο 2 n2 > 1

52 Α ή ο Fermat αι Α ά ασ / ιάθ ασ τηφπθα η βθ ακχϋ ιυ εαχά ιυ χκςηιυ, πκυ έθαδ ΰθπ ά εαδ αθ ακχϋ ιυ Φ κζω (Fermat principle), κ φπμ εα Ϊ β δα λκηά κυ ηϋ α Ϋθα ηϋ κ απσ Ϋθα βη έκ Ϋθα βη έκ, αεκζκυγ έ κθ κπ δεσ λσηκ πκυ γα κυ πδ λϋο δ θα η αί έ απσ κ κ κ ηδελσ λκ υθα σ ξλσθκ Η αλξά αυ ά δα υπυγβε ΰδα πλυ β φκλϊ απσ κθ ηαγβηα δεσ ΠδΫλ θ Φ ληϊ (Pierre de Fermat) βθ Πλπ κξλκθδϊ κυ 1662 Ϋθα δ σ λκπκ ηϋ κ (nο αγ λσ) κ κπ δεσμ αυ σμ λσηκμ έθαδ β υγ έα πκυ θυθ δ α βη έα εαδ Ό αθ σηπμ κ ετηα π λϊ δ απσ Ϋθα ηϋ κ Ϊζζκ η δαφκλ δεσ έε β δϊγζα βμ, κ ξλκθδεϊ υθ κησ λκμ λσηκμ θ έθαδ υγ έα, π δ ά β αξτ β α κυ ετηα κμ έθαδ δαφκλ δεά α υκ ηϋ α Ο ξλκθδεϊ υθ κησ λκμ λσηκμ σ έθαδ ηδα γζα ηϋθβ ΰλαηηά, η απκ Ϋζ ηα θα παλκυ δϊα αδ κ φαδθση θκ βμ δϊγζα βμ n1 sin 1 = n2 sin 2 Snell s Law

53 λξάν κυνfermat εαδν δϊγζα β t b 2 c x a2 x2 t vi vt normal 2 dt x c x dx vi a x vt b c x A i a n1 n2 sin i O t c x a2 x2 sin t c x b 2 c x dt sin i sin t 0 dx vi vt x b AO OB vi vt B ni sin i nt sin t 2

54 Κα Ϊ υθϋπ δα, σ αθ κδ αε έθ μ φπ σμ απσ κθ ζδκ π λϊ κυθ ηϋ α απσ βθ αθκηκδκΰ θά α ησ φαδλα βμ Γβμ, σππμ φαέθ αδ κ παλαεϊ π ξάηα, ζυΰέακυθ Ϋ δ υ θα δα ξέακυθ δμ εα υ λ μ, πυεθσ λ μ π λδκξϋμ σ κ κ υθα σθ ΰλβΰκλσ λα, ζαξδ κπκδυθ αμ Ϋ δ κ ηάεκμ βμ κπ δεάμ δα λκηάμ Ωμ ε κτ κυ, ηπκλ έ εαθ έμ θα δ αεσηα κθ άζδκ αφκτ Ϋξ δ πλϊΰηα δ π λϊ δ εϊ π απσ κθ κλέακθ α

55 Α Γδα θα ηπκλϋ κυη θα παλα βλά κυη υηίκζά κλα κτ φπ σμ πλϋπ δ θα πζβλκτθ αδ κδ αεσζκυγ μ υθγάε μ: Οδ πβΰϋμ πλϋπ δ θα έθαδ τηφπθ μ, βζα ά θα Ϋξκυθ αγ λά δαφκλϊ φϊ βμ η αιτ κυμ Οδ πβΰϋμ πλϋπ δ θα έθαδ ηκθκξλπηα δεϋμ, βζα ά θα επϋηπκυθ Ϋθα ησθκ ηάεκμ ετηα κμ φπ σμ κ κπκέκ γα έθαδ κ έ δκ εαδ ΰδα δμ τκ πβΰϋμ Η Η Η ΣΟΝΠ ΙΡ Μ ΝΣΗ Ν ΙΠΛΗ Ν ΧΙ ΜΗ ΝTOY YOUNG

56 ια α Η σ θή ί αι: ο ά έ ι ι α ισ ι ήσ βο ή d sinθ m λ ού αι ια α ασ έ ι α ισ ύ ι σ θή : m 0, 1, 2, 1 d sin θ m λ 2 ι ήσ βο ή σ ά οιο σ ίο m 0, 1, 2, ο ί α α ο Young έ σ σ α ι ήθ ία ο φ ός ύ ος, ιό ι ο έ α φα ασ ού ό ι α σ α ί ια φ ός ο α α ύο αι α ό ις σ ισ ές α ο α α ού αι έ σι ώσ α ιο ού αι σ ο ι οί οσσοί! ο ούσα

57 ΑΑ Η Η Α Η Ω Α Ω Ω Η Ω Η H ηϋ βνϋθ α βν κν βη έκν Ρ π d Iav I0 cos 2 y λ L π d sin θ Iav I0 cos 2 λ οϋ όθ σ : L >> d αι ι ές ί ς θ

58 Βιβ ιο αφία 1 Ρ ΜΠ Λ ΚΗ ΜΜ ΝΟΤΗΛ, «Σ φω : Κυ α 6th α ω α α Χα α α» δπζπηα δεά λΰα έα, Μ απ υξ Φυ δευθ πδ βηυθ, 2 Chapter 35, Serway & Jewett Ed Chapter 23, Electromagnetic Waves, College Physics 8th edition, Hugh Young, Robert Geller, Lectures by James L Pazun Chapter 33, The Nature and Propagation of Light, University Physics 12th edition, Hugh Young, Roger Freedman, Lectures by James L Pazun α α ι ό ο ος σι ός www erkopa as logspotgr Π, Π ΣΡ ΟΚΣΩ ΡΙΟ 2009