ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΦΩΣ ;;; Σωματιδιακή εικόνα (I.Newton) Κυματική εικόνα (C.Huygens T. Young)

Σχετικά έγγραφα
ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

Κβαντική Φυσική Ι. Ενότητα 1: Ανασκόπηση Σύγχρονης Φυσικής. Ανδρέας Τερζής Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Κεφάλαιο 37 Αρχική Κβαντική Θεωρία και Μοντέλα για το Άτομο. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

ΣΩΜΑΤΙ ΙΑΚΗ ΦΥΣΗ ΦΩΤΟΣ

Ατομική Φυσική. Η Φυσική των ηλεκτρονίων και των ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων.

PLANCK 1900 Προκειμένου να εξηγήσει την ακτινοβολία του μέλανος σώματος αναγκάστηκε να υποθέσει ότι η ακτινοβολία εκπέμπεται σε κβάντα ενέργειας που

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ Η ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ II. ΤΟ ΦΩΣ ΜΟΝΤΕΛΟ ΤΟΥ BOHR Ν. ΜΠΕΚΙΑΡΗΣ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ-ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Άσκηση 1. 1s 2s 2p (δ) 1s 3 2s 1. (ε) 1s 2 2s 1 2p 7 (στ) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2

PLANCK 1900 Προκειμένου να εξηγήσει την ακτινοβολία του μέλανος σώματος αναγκάστηκε να υποθέσει ότι η ακτινοβολία εκπέμπεται σε κβάντα ενέργειας που

Α1. Πράσινο και κίτρινο φως προσπίπτουν ταυτόχρονα και µε την ίδια γωνία πρόσπτωσης σε γυάλινο πρίσµα. Ποιά από τις ακόλουθες προτάσεις είναι σωστή:

Ανακλώμενο ηλεκτρόνιο KE = E γ - E γ = E mc 2

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 3 ΙΟΥΛΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ : ΦΥΣΙΚΗ

P = E /c. p γ = E /c. (p) 2 = (p γ ) 2 + (p ) 2-2 p γ p cosθ E γ. (pc) (E γ ) (E ) 2E γ E cosθ E m c Eγ

Από τι αποτελείται το Φως (1873)

ΒΙΟΦΥΣΙΚΗ. Αλληλεπίδραση ιοντίζουσας ακτινοβολίας και ύλης.

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

Ατομική Φυσική. Η Φυσική των ηλεκτρονίων και των ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων.

ΙΑΤΡΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ eclass: MED808 Π. Παπαγιάννης

ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 5 Απρίλη 2015 Φως - Ατοµικά Φαινόµενα - Ακτίνες Χ

7α Γεωμετρική οπτική - οπτικά όργανα

Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ ΤΟΥ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ

ΦΥΣΙΚΗ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2006 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

(Β' Τάξη Εσπερινού) Έργο Ενέργεια

Γιατί δεν πιάνεται; (δεν το αισθανόμαστε- δεν το πιάνουμε)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11Α «Γεωμετρική οπτική - οπτικά όργανα» Εισαγωγή - Ανάκλαση

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

5 Σχετικιστική μάζα. Στο Σ Πριν Μετά. Στο Σ

Περι - Φυσικής. ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 5 Απρίλη 2015 Φως - Ατοµικά Φαινόµενα - Ακτίνες Χ. Θέµα Α. Ενδεικτικές Λύσεις

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ. Εκπέμπεται από σώματα που έχουν θερμοκρασία Τ > 0 Κ. Χαρακτηρίζεται από το μήκος κύματος η τη συχνότητα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Α

ιστοσελίδα μαθήματος

Γ ΤΑΞΗ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Β )

Θέµατα Φυσικής Γενικής Παιδείας Γ Λυκείου 2000

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση Η/Μ ΚΥΜΑΤΑ. Ερωτήσεις Πολλαπλής επιλογής

Το φως διαδίδεται σε όλα τα οπτικά υλικά μέσα με ταχύτητα περίπου 3x10 8 m/s.

Μοριακή Φασματοσκοπία I. Παραδόσεις μαθήματος Θ. Λαζαρίδης

γ - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

Γραμμικά φάσματα εκπομπής

Μην ξεχνάµε την διαπεραστική µατιά του Λυγκέα.

γ-διάσπαση Διάλεξη 17η Πετρίδου Χαρά Τμήμα G3: Κ. Κορδάς & Χ. Πετρίδου

είναι τα μήκη κύματος του φωτός αυτού στα δύο υλικά αντίστοιχα, τότε: γ. 1 Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.

5 Σχετικιστική μάζα. Στο Σ Πριν Μετά. Στο Σ

γ - διάσπαση Δήμος Σαμψωνίδης ( ) Στοιχεία Πυρηνικής Φυσικής & Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων 5 ο Εξάμηνο

Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 5

Κβαντική µηχανική. Τύχη ή αναγκαιότητα. Ηµερίδα σύγχρονης φυσικής Καραδηµητρίου Μιχάλης

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΛΑ Β) ΔΕΥΤΕΡΑ 20 ΜΑΙΟΥ 2013 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ & Τ/Υ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ - ΟΠΤΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ & LASER

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ 2/6/2005 ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2015 Β ΦΑΣΗ Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ / ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Διάλεξη 10: Ακτίνες Χ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2013

3. ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ KAI ΥΛΗ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

Ακτίνες επιτρεπόμενων τροχιών (2.6)

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ: ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ/Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΘΕΡΙΝΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ:

ETY-202. Εκπομπή και απορρόφηση ακτινοβολίας ETY-202 ΎΛΗ & ΦΩΣ 12. ΎΛΗ & ΦΩΣ. Στέλιος Τζωρτζάκης 21/12/2012

KBANTOMHXANIKH Ο ΣΩΜΑΤΙΚΟΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΑΣ ΤΩΝ Η/Μ ΚΥΜΑΤΩΝ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΜΕΛΑΝΟΣ ΣΩΜΑΤΟΣ.

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Ηµεροµηνία: Κυριακή 1 Απριλίου 2012 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ & ΕΠΑ.Λ. Β 20 ΜΑΪΟΥ 2013 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΔΟΜΗ ΑΤΟΜΩΝ ΚΑΙ ΜΟΡΙΩΝ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΑΤΟΜΙΚΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ΤΟΥ BOHR

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

OΠΤIKH. Επειδή είναι πάντα υ<c (

Ακτίνες Χ (Roentgen) Κ.-Α. Θ. Θωμά

ΠΥΡΗΝΙΚΟΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΣ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΑΤΟΜΟΥ. Του Αλέκου Χαραλαμπόπουλου ΕΙΣΑΓΩΓΗ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 - ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

ΑΤΟΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ. Συγγραφή Επιμέλεια: Παναγιώτης Φ. Μοίρας. ΣΟΛΩΜΟΥ 29 - ΑΘΗΝΑ

ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 20 ΜΑΪΟΥ 2015 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

ΟΠΤΙΚΗ ΦΩΤΟΜΕΤΡΙΑ. Φως... Φωτομετρικά μεγέθη - μονάδες Νόμοι Φωτισμού

7α Γεωµετρική οπτική - οπτικά όργανα

ΑΓ.ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ ΠΕΙΡΑΙΑΣ ΤΗΛ , ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ. Φως

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 27 ΜΑΪΟΥ 2005 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6)

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 η - ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 14/09/2014 ΘΕΜΑ Α

A3. Δίνονται οι πυρήνες

Γ ΚΥΚΛΟΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΤΙΚΩΝ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΩΝ Προτεινόμενα Θέματα Γ ΓΕΛ Φεβρουάριος Φυσική ΘΕΜΑ Α

ΟΡΟΣΗΜΟ ΘΕΜΑ Δ. Δίνονται: η ταχύτητα του φωτός στο κενό c 0 = 3 10, η σταθερά του Planck J s και για το φορτίο του ηλεκτρονίου 1,6 10 C.

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 12 ΙΟΥΝΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ

I. Ακτινοβολία του Μέλανος Σώματος

Υλικά κύματα. Οδηγούντα κύματα de Broglie. Τα όρια της θεωρίας Bohr. h pc p

ΕΙΔΙΚΗ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑ. Νίκος Κανδεράκης

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

Μια εισαγωγή στις Ακτίνες Χ. Πηγές ακτίνων Χ Φάσματα ακτίνων Χ O νόμος του Moseley Εξασθένηση ακτινοβολίας ακτίνων Χ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΡΩΤΟ ΤΟ ΦΩΣ

Transcript:

ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΦΩΣ ;;; Σωματιδιακή εικόνα (I.Newton) Κυματική εικόνα (C.Huygens T. Young) Ροή τέλειων ελαστικών σωματιδίων που κινούνται ελεύθερα στο κενό χώρο. Κυμάνσεις ενός τέλειου ελαστικού μέσου διάδοσης που πληρεί όλο το χώρο. Πληρεί τους κανόνες της γεωμετρικής οπτικής Ευθύγραμμη διάδοση Ανάκλαση Διάθλαση. Πληρεί τους κανόνες της γεωμετρικής οπτικής αλλά και εξηγεί τα φαινόμενα Συμβολής και Περίθλασης.

Πείραμα των δύο σχισμών [ T.Young, 1801]

Ηλεκτρομαγνητική Θεωρία του Maxwell [1864] Μεταβαλλόμενο Μαγνητικό πεδίο δημιουργεί Ηλεκτρικό πεδίο (Faraday) Μεταβαλλόμενο Ηλεκτρικό πεδίο συνοδεύεται από Μαγνητικό πεδίο (Maxwell) Υπάρχουν Η/Μ κύματα αποτελούμενα από σταθερά μεταβαλλόμενα Η/Μ πεδία (Ε=c.B) που διαδίδονται στο κενό με ταχύτητα : c =.998 x 10 8 m/s Η θεωρία αυτή επιβεβαιώθηκε από τον Η.Ηertz To ΦΩΣ είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα (κλασσική θεώρηση)

Ακτινοβολία Μέλανος Σώματος [Kirchhoff, 1859] Όλα τα σώματα σε οποιαδήποτε θερμοκρασία εκπέμπουν Η/Μ ακτινοβολία σε ένα ευρύ και συνεχές φάσμα συχνοτήτων. Θερμική Ακτινοβολία «Μέλαν σώμα»χαρακτηρίζεται ένα σώμα που είναι τέλειος απορροφητής-εκπομπός της Η/Μ ακτινοβολίας σε όλο της το φάσμα. (Κλειστή Κοιλότητα τέλεια θερμομονωμένη)

Ερμηνεία της Ακτινοβολίας από Μέλαν Σώμα βάσει της Κλασσικής Θερμοδυναμικής [1879-1900] Η ολική ροή της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας είναι ανάλογη της τέταρτης δύναμης της θερμοκρασίας του [Νόμος των Stefan-Boltzmann] Το φάσμα της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας μετατοπίζεται σε υψηλότερες συχνότητες με την αύξηση της θερμοκρασίας έτσι ώστε να ισχύει: λ Τ = σταθερά [Νόμος μετατώπισης του Wien] Μορφή του φάσματος (?????) Θεωρώντας ότι η ακτινοβολία εντός του σώματος έχει την μορφή στάσιμων κυμάτων σε θερμοδυναμική ισορροπίατότεηολικήροήτης ακτινοβολίας δίνεται από την σχέση: Ι( λ, Τ) πckt = 4 λ [Νόμος Rayleigh-Jeans] Δεν ισχύει για μικρά μήκη κύματος (καταστροφή στο υπεριώδες)

Ερμηνεία της Ακτινοβολίας από Μέλαν Σώμα βάσει της Κβαντικής Θεωρίας του Plank [1900] Ο Plank διατήρησε τη κλασσική θεώρηση των Rayleigh-Jeans με την προσθήκη δύο νέων υποθέσεων: Η ενέργεια των ταλαντούμενων μορίων των τοιχωμάτων της κοιλότητας παίρνει μόνο κάποιες διακριτές τιμές (κβαντισμένες): Ε n = n.h.ν Η ενέργεια της Η/Μ ακτινοβολίας που εκπέμπεται-απορροφάται από την κοιλότητα έχει μόνο διακριτές τιμές (κβάντα): Ε = h.ν Τελικά η ολική ροή της εκπεμπόμενης Η/Μ ακτινοβολίας από μέλαν σώμα δίνεται ως : πhc 1 I( λ, Τ) = 5 hc / λkt λ ( e 1) πν hν I( ν, T ) = hν / kt c ( e 1) [Νόμος ακτινοβολίας του Plank] Όπου h = 6.66 10-34 (J.sec)είναι η σταθερά του Plank (κβάντο της δράσης)

Φωτοηλεκτρικό Φαινόμενο [Hertz, 1888] [Εξαγωγή e - από μέταλλα λόγω πρόσπτωσης Η/Μ ακτινοβολίας]

Αντιφάσεις με την κυματική θεώρηση Τα φωτοηλεκτρόνια εκπέμπονται ακαριαία Στον μέγιστο δυνατό χρόνο των 10-9 sec (ακαριαία εκπομπή) βάσει της κυματικής θεώρησης ένα μέσο άτομο Νa μπορεί να απορροφήσειενέργεια 10-15 ev. Ένα e - τουατόμουγιανααποκτήσει ενέργεια μερικών ev απαιτείται χρόνος μερικών μηνών (!!!!????) Ηενέργειατων e -,πουελευθερώνονται με απορρόφηση ακτινοβολίας από άτομα, αυξάνει με τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας και όχι με την ένταση αυτής. Για συχνότητες μικρότερες μιάς κρίσιμης τιμής (συχνότητα κατωφλιού), χαρακτηριστικής κάθε μετάλλου, ΔΕΝ εκπέμπονται φωτοηλεκτρόνια.

Εξήγηση του ΦΦ από τον Einstein [1905] βάσει της κβαντικής θεωρίας του Plank Υπέθεσε ότι το φως (αλλά και κάθε Η/Μ ακτινοβολία) συχνότητας ν αποτελείται από δέσμη κβαντισμένων ποσοτήτων ενέργειας Ε. Το κάθε κβάντο φωτός είναι μια αυτόνομη οντότητα, ένα είδος σωματιδίου, που ονομάστηκε ΦΩΤΟΝΙΟ και του οποίου η ενέργεια είναι Ε = h.ν Το κάθε ΦΩΤΟΝΙΟ, δρώντας ανεξάρτητα από τα υπόλοιπα της φωτεινής δέσμης, μπορεί να δώσει όλητηνενέργειάτουσεέναδέσμιο e - του υλικού της καθόδου και να προκαλέσει την εξαγωγή του ατομικού e -. Η ενέργεια του ΦΩΤΟΝΙΟΥ πρέπει να είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια σύνδεσης (w) του ατομικού e -. Τα φωτοηλεκτρόνια, μετάτηνέξοδότουςαπότομέταλλο,κινούνταιμεενέργειατίσημε το περίσσευμα ενέργειας των φωτονίων.

Η μέγιστη ενέργεια Τ max των φωτοηλεκτρονίων αντιστοιχεί σ αυτά με την μικρότερη ενέργεια σύνδεσης w = φ (έργο εξόδου): Τ max = h.ν φ [φωτοηλεκτική εξίσωση του Einstein] Η χαρακτηριστική συχνότητα κατωφλιού ν 0 για το εκάστωτε μέταλλο προκύπτει όταν Τ max =0 και ισούται με ν 0 = φ / h Βάσει της σχέσης αυτής προσδιορίστηκε πειραματικά για πρώτηφοράησταθεράτου Plank άπο τον Millican (1916) Από την αρχή διατήρησης της ορμής στο σύστημα φωτονίου-e - προκύπτει ότι ΔΕΝ συμβαίνει ΦΦ για ελεύθερο ηλεκτρόνιο

TI EINAI ΦΩΣ. Η Μορφολογία της Η/Μ ακτινοβολίας. Τα κβάντα της Η/Μ ακτινοβολίας έχουν και σωματιδιακές ιδιότητες (Ενέργεια Ορμή Στροφορμή) Τα κβάντα της Η/Μ ακτινοβολίας έχουν και κυματικές ιδιότητες (Συχνότητα μήκος κύματος - Φάση) Το ΦΩΣ ταξιδεύει ως ξεχωριστά σωματίδια-φωτόνια το καθένα εκ των οποίων εμφανίζει κυματική συμπεριφορά Η κυματική και η σωματιδιακή φύση είναι ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΕΣ

ΦΩΤΟΝΙΑ Κβάντα Η/Μ ακτινοβολίας Η ενέργεια και η ορμή σωματιδίου βάσει της ειδικής θεωρίας της Σχετικότητας : E = m c 0 u 1 c p = m u 0 u 1 c Σωματίδιο μάζας m που κινείται μεταχύτηταυ = c m = m 0 u 1 c Τα φωτόνια έχουν μηδενική μάζα ηρεμείας m 0 =0 E = m + 4 0c p c Επομένως η ορμή των φωτονίων είναι p = E / c = h.ν / c = h /λ Τα φωτόνια έχουν επίσης και στροφορμή i = E / πν = h/π =h

Φαινόμενο Compton [193] [Μη ελαστική σκέδαση φωτονίου από ελεύθερο e - ] Η πρώτη συνιστώσα έχει μήκος κύματος ίδιο με την προσπίπτουσα λ 0 Η δεύτερη συνιστώσα έχει πάντα μεγαλύτερο μήκος κύματος λ Η διαφορά μήκους κύματος μεταξύ τους εξαρτάται από τη γωνία σκέδασης θ

ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ ΤΗΣ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑΚΗΣ ΘΕΩΡΗΣΗΣ Βάσει της κυματικής θεώρησης κατά την σκέδαση Η/Μ ακτινοβολίας (λ 0 ) προκαλείται ταλαντώση των φορτίων τουυλικούμεμήκοςκύματοςίσο με της προσπίπτουσας ακτινοβολίας. Επομένως θα ανιχνευτόταν μόνο μία συνιστώσαμελ 0. Βάσει της σωματιδιακής θεώρησης (1) όταν το φωτόνιο σκεδαστεί από ισχυρώς δέσμιο e - δεν χάνει ενέργεια κατά την σκέδαση και συνεχίζει με την αρχική του. Η σκέδαση αυτή καλείται ελαστική ή σύμφωνη σκέδαση και είναι υπεύθυνηγιατηνσυνιστώσαλ 0. () όταν το φωτόνιο σκεδαστεί από ελεύθερο ή χαλαρά συδεδεμένο e - τότε χάνει έναμέρος ενέργειας κατά την σκέδαση και συνεχίζει με μικρότερη ενέργεια Η σκέδαση αυτή καλείται μη ελαστική ή ασύμφωνη σκέδαση ή σκέδαση Compton και είναι υπεύθυνη για τηνσυνιστώσαλ.

Αρχή διατήρησης της ενέργειας : Αρχή διατήρησης της ορμής : hv = ' 0 hv + m e m0) ( c Η ενέργεια του σκεδαζόμενου e - E ' e = mec = h( v0 v ) + m0c E 4 e = m0c + pe c ' hv0 hv ( x ) + 0 = cosϕ + p e cosθ c c ' hv ( y) 0 = sinϕ p e sinθ c Τελικά προκύπτει ότι: Δλ = λ λ 0 = λ C (1- cos θ) όπου λ C = h / m 0 c = 0.0043 nm και καλείται μήκος κύματος Compton λ h m c hc C = = = 0 m0c hv m c 0 0 Τομήκοςκύματος Comptonτου e - αντιστοιχεί στο μήκος κύματος φωτονίου με ενέργεια ίση με την ενέργειαηρεμείαςτου e - λ 0

ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΦΩΤΟΝΙΟΥ ΜΕ ΥΛΗ Με τα e - του ατόμου Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο ΦΦ [τέλεια πλαστική κρούση]συμβαίνει για φωτόνια ενέργειας ev< E Φ < 1ΜeV Φαινόμενο-Σκέδαση Compton ΦC [μη ελαστική κρούση]συμβαίνει για φωτόνια ενέργειας 100keV< E Φ < 10ΜeV Σκέδαση Thomson [ελαστική κρούση] συμβαίνει για φωτόνια ενέργειας ev< E Φ < 10keV Σκέδαση Rayleigh [ελαστική κρούση] συμβαίνει για φωτόνια ενέργειας ev< E Φ Με τον πυρήνα του ατόμου Αλληλεπίδραση με το πεδίο του πυρήνα (γενικότερα με ένα ισχυρό πεδίο Coulomb) όπου η ενέγεια του φωτονίου μετατρέπεται σε ύλη-αντιύλη [Φαινόμενο Δίδυμης Γένεσης] συμβαίνει όταν τα φωτόνια έχουν ενέργεια E Φ > 1ΜeV Απορρόφηση φωτονίου από τον πυρήνα του ατόμου με εκπομπή σωματιδίου [Πυρηνική αντίδραση (γ,x)] συμβαίνει για φωτόνια ενέργειας E Φ > 10ΜeV

Φαινόμενο Δίδυμης Γένεσης (ΦΔΓ) [Μεταροπή φωτονίου σε ύλη-αντιύλη παρουσία πεδίου Coulomb)] H αντιύλη προέκυψε από την σχετικιστική-κβαντομηχανική θεωρία του P. Dirac [1930] όπουηενέργειατου e - δίνεται από την σχέση: E 4 e = ± m0c + pe c Οι θετικές καταστάσεις ενέργειας αντιστοιχούν στα e - Οι αρνητικές καταστάσεις ενέργειας αντιστοιχούν σε ένα νέο είδος σωματιδίου e + [ποζιτρόνιο]. H ύπαρξή τους επιβεβαιώθηκε στην κοσμική ακτινοβολία. [Anderson, 1933] Η δίδυμη γένεση [e -,e + ] συμβαίνει όταν φωτόνιο ενέργειας Ε βρεθεί εντός ισχυρού πεδίου Coulomb. H ενεργειακή εξίσωση που διέπει την ΔΓ είναι η ακόλουθη: E γ = T + T + e e + m c Η ελάχιστη ενέργεια φωτονίου που απαιτείται για τη δημιουργία ζεύγους [e -,e + ] είναι 1.0 MeVδιπλάσια της μάζας ηρεμίας του ηλεκτρονίου (511keV) 0

Εξαΰλωση ποζιτρονίου - Positronium Ποζιτρόνιο που βρίσκεται σε θερμική ισορροπία με το περιβάλλον του όταν συναντηθεί με ένα e - έχει δύο δυνατότητες: Αμοιβαία αρπαγή των e - και e + με ακαριαία εξαφάνιση των δύο σωματιδίων που συνοδεύεται από ταυτόχρονη εκπομπή φωτονίων. [Φαινόμενο Εξαΰλωσης] Όταν τα e - και e + βρίσκονται σε θερμική ισορροπία με το περιβάλλον τους τότε εκπέμπονται δύο φωτόνια κάθετα μεταξύ τους ενέργειας 511 kev το καθένα. e + + e γ + γ Αρπαγή του e - και σχηματισμό μιάς βραχύβιας «ατομικής» μονάδας υδρογονοειδούς μορφής όπου τοποζιτρόνιο αντικαθιστά το πρωτόνιο. [Positronium] Όταν τα e - και e + έχουν αντίθετο spin τότε το Positronium εξαΰλώνεται με εκπομπή δύο φωτονίων κάθετων μεταξύ τους με ενέργεια 511 kev το καθένα. Όταν τα e - και e + έχουν παράλληλα spin τότε το Positronium εξαΰλώνεται με εκπομπή τριών φωτονίων με άθροισμα ενεργειών ~1.0 ΜeV.