Энергия кванта фотона

Из (3.44) видно, что чувствительность ухудшается с увеличением энергии кванта фотона йсо и диэлектрической проницаемости г, но улучшается с ростом r,-j, п, коэффициента поглощения а и квантового выхода р. [c.46]

Энергия кванта (фотона) определяется его частотой, поэтому имеет место поглощение энергии при строго определенной частоте. [c.180]

Возвращаясь к проблеме излучения, найдем, что энергия кванта (фотона), испускаемая атомом при переходе из состояния п в состояние п, дается выражением ) [c.82]

Мезонные теории ядерных сил строятся по аналогии с квантовой электродинамикой. Как известно, в квантовой электродинамике электромагнитное ноле рассматривается совместно со связанными с ним частицами-фотонами. Оно как бы состоит из фотонов, которые являются его квантами. Энергия поля равна сумме энергий квантов. Фотоны возникают (исчезают) при испускании (поглощении) электромагнитного излучения (например, света). Источником фотонов является электрический заряд. Взаимодействие двух зарядов сводится к испусканию фотона одним зарядом и поглощению его другим. При такой постановке вопроса возможно рассмотрение новых явлений, относящихся к классу взаимодействий излучающих систем с собственным нолем излучения. Этим путем удается, например, объяснить аномальный магнитный момент электрона и мюона (см. 101 104, п. 5), лэмбовский сдвиг уровней в тонкой структуре атома водорода и ряд других тонких эффектов. [c.7]

Видимое излучение — излучение, воспринимаемое глазом человека, занимает довольно узкий диапазон от 0,38 до 0,77 мкм В этом диапазоне спектра используются квантовые параметры величина энергии кванта (фотона) е, импульс кванта (фотона) [c.9]

В табл. 13.1 приведены значения длины волны, частоты и энергии кванта (фотона) в различных диапазонах электромагнитного излучения. [c.428]

Как было указано, Эйнштейн, развивая идею Планка, сделал второй шаг на пути развития квантовой теории, выдвинув новую гипотезу, согласно которой само электромагнитное излучение состоит из отдельных корпускул (квантов) — фотонов с энергией о = и импульсом р hv/ . Гипотеза Эйнштейна в дальнейшем была подтверждена многочисленными экспериментальными фактами и легла в основу объяснения ряда оптических явлений, с которыми не могла справиться волновая теория света. [c.338]

Если мы рассмотрим схему таких измерений на основе метода Юнга (рис. 6. 48), то найдем ответ на вопрос, почему в этой схеме столь мало света, что возникают серьезные трудности с ее лекционной демонстрацией. Простые оценки показывают, что световой поток в интерферометре должен быть столь мал, что его средняя энергия <И не превышает одной десятитысячной от энергии кванта /iv. А это значит, что в каждую секунду излучается 10 — 10 фотонов, способных интерферировать. Если исходить из равномерного во времени их испускания, то между каждым попаданием такого фотона в интерферометр проходит Ю" — 10" с, в то время как путь его до приемника, как правило, не превышает 50 см, т.е. должен занимать менее 10" с. Следовательно, интерферометр подавляющую часть времени пуст, а пролетающий через него каждую микросекунду одиночный фотон попадает в одну из двух щелей с вероятностью, определяемой условиями эксперимента. Наблюдение за более длительный промежуток времени и дает на выходе статистическое усреднение, т.е. интерференционную картину. [c.451]

По квантовым представлениям световой импульс рассматривается как целое число световых квантов или фотонов, каждый из которых имеет энергию hv (при наблюдении в системе S, где /i — постоянная Планка. При наблюдении импульса из системы S число фотонов остается без изменения, но энергия каждого фотона становится равной hv. (При этом предполагается, что значения к в S и S одинаковы.) Из сказанного следует, что энергия е светового импульса пропорциональна v. Тогда (72) непосредственно вытекает из (73). [c.397]

Частица — носите.ль В1 у ренней энергии Sq, отвечающей массе т, — движется в новой системе со скоростью —г ее энергия в этой системе равна S = SqI J — (см. (47)). Энергия частицы в движущейся системе возрастает до бесконечности, когда v ( 3- 1). Двигаться со скоростью света могут только такие частицы, для которых энергия покоя (или масса) равна нулю. Таковы световые кванты (фотоны), для которых, согласно (52) и (36), энергия S связана с ньютоновским импульсом q соотношением [c.468]

В электромагнитном взаимодействии участвуют все заряженные частицы. Переносчиками этого взаимодействия являются кванты электромагнитного излучения, которые в зависимости от их происхождения и энергии называются фотонами, рентгеновскими лучами или у-лучами (у-квантами), а также радиоволнами. К ванты электромагнитного излучения возникают в результате взаимодействия электрического заряда с окружающим его электромагнитным полем. [c.202]

К первому типу взаимодействия относят пропускание, отражение, рассеяние света, вращение плоскости поляризации и т. п. Сохранение энергии кванта света (фотона) означает, что при взаимодействии с твердым телом отсутствует эффект передачи энергии. [c.304]

Объяснение распределения энергии в спектре равновесного теплового излучения и явления внешнего фотоэффекта было дано на основе допущения, что свет испускается и поглощается отдельными квантами. Эйнштейн пошел дальше, выдвинув гипотезу, что свет и распространяется в виде отдельных квантов — фотонов. [c.162]

Известно, что квантовая теория поглощения света исходит из того, что явление возникает тогда, когда энергия квантов света, падающего на вещество, имеет величину, равную разности уровней энергии данного вещества к = Еп — Е1, где Е и Еп — энергии нижнего невозбужденного и верхнего возбужденного уровней соответственно. Здесь в каждом акте взаимодействия света и вещества поглощается один фотон и поэтому процесс является однофотонным. При облучении вещества очень мощными световыми потоками от лазеров, дающих большую плотность излучения, может иметь место поглощение нескольких фотонов в одном элементарном акте таким образом, чтобы выполнить условие Л Ат= п — ь В этом случае происходит многофотонное поглощение (рис. 36.6, а). Величина энергии каждого фотона здесь в N раз меньше энергии фотона, который поглощается в однофотонном акте. Многофотонные процессы поглощения могут происходить не только при наличии фотонов одного сорта, но и в том случае, если имеются фотоны различных энергий (рис. 36.6, б). Например, может происходить двухфотонное поглощение, удовлетворяющее уравнению hvl+hv2=En—El. [c.311]

Из (2.3.10) следует, что энергия и импульс светового кванта (фотона) связаны друг с другом соотношением [c.50]

Фонон — квазичастица, сопоставляемая волне смещений атомов (ионов) и молекул кристалла из положения равновесия. Оказалось, что имеется глубокая аналогия между светом и упругими волнами в кристаллах для последних также имеет место дискретность энергии. По аналогии со световыми квантами (фотонами) кванты энергии упругих колебаний в кристаллах были названы фононами. [c.157]

На рис. 99, а изображена схема переходов при флуоресценции. В результате возбуждения молекула переходит на возбужденный уровень. За время жизни на этом уровне она может в результате столкновения с другими молекулами отдать часть своей колебательной энергии, оставаясь в возбужденном состоянии. В результате этого она опустится на более низкий колебательный уровень и лишь из него совершит переход в нижнее электронное состояние с испусканием фотона. Энергия испущенного фотона в случае, изображенном на рис. 98, а меньше чем квант возбуждения. Разность энергий в процессе спуска молекулы по колебательным уровням превращается в тепло. Продолжительность флуоресценции в этом случае имеет порядок времени жизни молекулы в возбужденном состоянии. В большинстве случаев это время достаточно мало. [c.328]

Для светового кванта — фотона — энергия связана с импульсом соотношением (1.8). Из него для фотона получается [c.17]

Вырал<ение (33.28) практически остается справедливым для воздуха и некоторых других га зов, у которых показатель преломления близок к единице. При объяснении (33.28) Планк впервые сделал допущение о дискретном испускании лучистой энергии квантами света, или фотонами, и, таким образом, заложил основы квантовой механики. На рис. 33.8 зависимость (33.28) представлена графически. Из рисунка видно, что максимум кривых ол = /( ) по мере увеличения температуры Т абсолютно черной поверхности смещается в сторону коротких волн. При температуре порядка 5800 К максимум спектральной плотности потока излучения Едх приходится на видимую часть спектра. Из сказанного следует, например, что вольфрамовая нить лампы накаливания (Т 3000 К) расходует большую часть энергии излучения на инфракрасную (невидимую) область спектра, т. е. большая часть энергии тратится не по назначению (идет на нагревание [c.408]

Увеличение проводимости полупроводников происходит при воздействии на них лучистой энергии. Объясняется это тем, что энергия кванта света—фотона превосходит ширину запретной зоны большинства даже чистых полупроводниковых элементов. Зависимость проводимости полупроводников от освеш,енности может быть выражена формулой [c.274]

Свет представляет собой электромагнитные волны. Энергия электромагнитного поля света также квантована. Каждый квант энергии излучения — фотон — равняется hv, где V — частота колебаний, а Я = 6,625-10 Дж/с — постоянная Планка. Таким образом, энергия фотона прямо пропорциональна частоте и возрастает с уменьшением длины волны. [c.6]

Инверсию в полупроводниках возможно получить и при возбуждении потоком фотонов — оптическое возбуждение. При этом применяются люминесцентные кристаллы. Под воздействием фотонов, энергия которых hv больше ширины запрещенной зоны, в полупроводнике происходит переход электронов из валентной зоны в зону проводимости с образованием электронно-дырочных пар. Наиболее целесообразно производить накачку в узком интервале частот, когда энергия кванта лишь немногим больше АИ7. В этом случае инверсия электронов и дырок образуется в основном между уровнями, залегающими у потолка валентной зоны и дна зоны проводимости. [c.63]

Вскоре квантовые представления получили свое дальнейшее развитие. Эйнштейн в 1905 г. при построении теории фотоэффекта ввел понятие элементарных частиц излучения — фотонов, являющихся носителями электромагнитной энергии, обладающих рядом характерных свойств и имеющих запас энергии, равный энергии кванта. [c.11]

Носителем теплового излучения является поток частиц энергии, называемых квантами энергии или фотонами. Поток фотонов имеет наряду с корпускулярной природой свойства электромагнитных волн, поэтому излучение можно характеризовать волновыми понятиями и, в первую очередь, частотой колебаний v или длиной волны /, которые взаимно связаны формулой / —с v, где с - скорость распространения электромагнитных возмущений (скорость света). [c.188]

Здесь й) — энергия кванта. 0—угол его вылета, ах /1371 — постоянная. Для испускания фотона электроном (мюоном) С — I в КХД а— а , для испускания глюона кварком и глюоном соответственно С = = а и С 3. В результате полная вероятность испускания мягкого кванта с ш < < вдоль направления [c.559]

Как уже указывалось, процессы индуцированного излучения сопровождаются усилением электромагнитных волн. Определим условия, при которых это возможно. С этой целью рассмотрим прохождение монохроматического когерентного излучения с энергией кванта через среду, частицы которой могут находиться в возбужденных состояниях / и 2 с энергиями возбуждения и 2, удовлетворяющими соотношению (1-8). Плотность частиц Б этих состояниях обозначим N и N2 соответственно. Так как фотоны гибнут за счет процессов поглощения и рождаются при вынужденном излучении, уравнение баланса плотности фотонов в пучке имеет вид [c.25]

Как видно из формулы (1.25) энергия электромагнитного поля состоит из равновеликих порций энергии (квантов). Квант электромагнитного поля с энергией huj называется фотоном. Очевидно, что функция (1.24) с п больше нуля описывает электромагнитное поле, состоящее из п фотонов. Поскольку в основном состоянии фотонов нет, то оно называется вакуумным. Используя формулу (1.23), находим [c.15]

Эйнштейн — 1Э Е) 1) внесистемная единица количества квантов света (кол-ва электромагнитного поля), аналогичная ед. кол-ва вещества — молю. Э. равен числу квантов света (фотонов) определенной частоты, к-рое вызь(вает в системе, способной к фотохимическим реакциям, фотохим. превращения 6.0220943 10 молекул, или 1 моля вещества, т. е. 1 Э = 6,0220943 10 квантов монохроматического света. Ед. применяется в фотохимии 2) иногда под Эйнштейном понимают энергию 6,0220943 -10 фотонов, т. е. 1 Э = h- v - Na, где v - частота света, hv - энергия кванта (фотона), N — число Авогадро. В этом смысле размер Э. зависит от частоты света. В наст, время применять ел. не допускается. Ед. названа в честь нем. физика А. Эйнштейна, (А. Einstein, 1879-1955 гг.), [c.352]

Квантовая теория излучения. Выше отмечалось, что классич. теория даёт лишь приближённое описание процессов И, Однако существуют и такие физ. системы, И, к-рых невозможно описать в согласии с опытом на основе классич. электродинамики даже приближённо, Важная особенность таких квант, систем, как атом или молекула, заключается в том, что их внутр. энергия меняется не непрерывно, а может принимать лишь определ. значения, образующие дискр. набор. Переход системы из одного энергетич. состояния в другое (см. К вантовый переход) происходит скачкообразно в силу закона сохранения энергии, система при таком переходе должна терять или приобретать определ. порцию энергии. Чаще всего этот процесс реализуется в виде испускания (или поглощения) системой кванта И.— фотона. Энергия кванта — Фотон, обладая волн, св-вами, проявляется как единое целое, испускается и поглощается целиком, в одном акте, имеет определённые энергию, импульс и спин (проекцию момента кол-ва движения на направление импульса), т, е, обладает рядом корпускулярных св-в. Такая двойственность фотона представляет собой частное проявление корпускулярно-волнового дуализма. [c.207]

Многофотонный фотоэффект приводит к исчезновению красной границы фотоэффекта, определяемой формулой (15.20а), и ее смещению в длинноволновую часть шкалы электромагнитных волн. Это вполне понятно, так как при многофотонном, например -фотонном, фотоэффекте в левой части выражения (15.19) будет присутствовать энергия не одного, а п квантов. В частности, если энергии всех поглощенных квантов равны, то для п-фотонного фотоэффекта условие (15.20) будет иметь вид = А, где /г ш 1 — энергия одного фотона. Тогда v,j n = Alhit = h uH/hn, т. е. красная граница , выраженная в частотах, в этом случае станет в п раз меньше по сравнению с однофотонным фотоэффектом. [c.345]

Из приведенного расчета следует, что в результате соударения должны возникнуть свободные электроны, которые часто называют электронами отдачи. Из уравнений (8.64) легко оценить, какую долю энергии рентгеновского кванта унесет этот электрон, и связать изменение относительной интенсивности компонент рассеянного излучения со смещением АЯ. Полученные соотношения находятся в согласии с приведенными опытными данными. Следует заметить, что для не очень жесткого излучения паже при больших углах рассеяния уносимая электроном энергия составляет малую часть энергии фотона, что существенно отличает механизм данного процесса от фотоэффекта, где электрон забирал всю энергию налетающего фотона. Наличие электронов отдачи при рассеянии рентгеновского излучения было Подтверждено опытами Д. В. Скобельцына, наблюдавшего их следы (треки) в камере Вильсона. Остроумное видоизменение методики (помещение камеры во внешнее магнитное поле) позволило измерить энергии электронов. [c.449]

Другим видом энергетических потерь заряженной частицы М, пролетающей через вещество, являются потери энергии иа тормозное излучение. Особенно велики эти потери для электронов больших энергий. Электрон, [фолетающий через вещество, испытывает сильное взаимодействие со стороны электрического поля атомных ядер вещества и претерневает отклонение. Так как заряд ядра Ze значительно больше заряда электрона, а масса электрона т очень мала по сравнению с массой ядра (Мдд 1836 т), то электрон испытывает резкое торможение в иоле ядра и при этом теряет значительную часть своей энергии, испуская квант (фотон) электромагнитного излучения. Эти потери энергии вследствие излучения называются радиационными потерями или потерями на тормозное излучение. Примером радиацнонного излучения электронов является рентгеновское излучение (имеющее сплошной спектр), возникающее прн бомбардировке антикатода рентгеновской трубки электронами. [c.28]

Гамма-квант — фотон большой энергш (обычно вьпие 100 кэВ). Гамма-кванты возштеают при квантовых переходах в атомных ядрах и некоторых превращениях элеметарных частиц, тормозном излучении электронов высоких энергий. [c.222]

Для обычной оптической резонансной флуоресценции это условие прекрасно соблюдается. Но для ядерного излучения условие (6.101) нарушается, причем очень сильно, из-за того, что Af квадратично растет с энергией кванта, а энергии ядерных у-квантов на несколько порядков больше энергий оптических фотонов. Например, первый возбужденный уровень изотопа железа гаРе имеет энергию 14 кэВ, а время его жизни т имеет порядок 10" с, так что ширина уровня [c.268]

Возникновение ОИ связано с движением электрически заряженных частиц (электроны, атомы, ионы, молекулы). Дискретные спонтанные или индуцированные переходы носителей варядоп с более высоких на более низкие уровни энергии сопровождаются испусканием световых квантов (фотонов) с энергией, равной разности энергий этих уровней. Энергия фотона Е — /IV, где h = 6,626-10 Дж-с — постоянная Планка v— частота излучения, Гц. [c.48]

Для классификации отказов и процессов их возникновения по виду энергии важнейшими являются механическая — энергия свободно движущихся отдельных микрочастиц и макросистем и энергия упругой деформации системы (тела) тепловая— энергия неупорядоченного, хаотического движения большого числа микрочастиц (атомов, молекул и др.) электрическая (электростатическая и электродинамическая) — энергия взаимодействия и движения электрических зарядов, электрически заряженных частиц химическая — энергия электронов в атоме, частично освобождаемая в результате перестройки электронных оболочек атомов и молекул при их взаимодействии в процессе химических реакций электромагнитная—энергия движения фотонов электромагнитного поля аннигиляционная — полная энергия системы, вещества (энергия покоя и энергия движения), освобождаемая в процесе аннигиляции (превращения частиц вещества в кванты поля). [c.37]

ПОГЛОЩЕНИЕ [резонансное гамма-излучения — поглощение гамма-квантов (фотонов) атомными ядрами, обусловленное переходами ядер в возбужденное состояние света < — явление уменьшения энергии световой волны при ее распространении в веществе, происходящее вследствие преобразования энергии волны во внутреннюю энергию вещества или энергию вторичного излучения резонансное — поглощение света с частицами, соответствующими переходу атомов поглощающей среды из основного состояния в возбужденное) ] ПОЛЗУЧЕСТЬ - медленная непрерывная пластическая деформация материала под действием небольших напряжений (и особенно при высоких температурах) ПОЛИМОРФИЗМ — способность некоторых веществ существовать в нескольких состояниях с различной атомной кристаллической структурой ПОЛУПРОВОДНИК (есть вещество, обладающее электронной проводимостью, промежуточной между металлами и диэлектриками и возрастающей при увеличении температуры вырожденный имеет большую концентрацию носителей тока компенсированнын содержит одновременно лонор ,1 и ак- [c.260]

Впервые квантовые свойства были открыты у эл.- [ магн. поля. После исследования М. Планком (М. Plan k) законов теплового излучения тел (1900) i в пауку вошло представление о световых порциях — i квантах эл.-магн, иоля. Эти кванты — фотоны—во многом похожи на частицы (корпускулы) ни обладают i определёнными энергией и импульсом, взаимодейству- ют с веществом как целое. В то же время давно изве- стны волновые свойства эл.-магн, излучения, к-рые j проявляются, напр,, в явлениях дифракции и интерфе- 1 ренции света. Т. о., можно говорить о двойственной природе, или О корнускулярно-волновом дуализме, фотона. [c.330]

Соотношения (1), (2) справедливы для системы с произвольной реактивной нелинейностью. Они наглядно трактуются на квантовом языке. Знаменатели в (1), (2), умноженные на постоянную Планка k, дают энергию кванта на соответствующей частоте, так что [Ртп /Й(лгю + ЛШс)= т,п СТЬ ЧИСЛО квантов комби-нац. частоты. При этом величина mNfn n представляет собой число квантов частоты Юд, затраченных (Рщ п >0) или образованных (Р, < 0) при возбуждении к омби-нац. частоты. Поэтому соотношение (1) есть закон сохранения числа квантов. В соответствии с природой взаимодействующих ВОЛН М.— Р. с. означают сохранение числа фотонов, фононов, плазмонов, магнопов или др. взаимодействующих квазичастиц. [c.223]

Хорошо описывая распространение света в материальных средах, волновая О. не смогла удовлетворительно объяснить процессы его испускания и поглощения. Исследование этих процессов (фотоэффекта, фотохим. превращений молекул, закономерностей спектров оптических и пр.) и общие термодинамич. соображения о взаимодействии эл.-магн. поля с веществом привели к выводу, что элементарная система (атом, молекула) может испускать или поглощать энергию эл.-магн. поля лишь дискретными иорциями (квантами), пропорциональными частоте излучения V (см. Излучение). Поэтому световому эл.-магн. полю сопоставляется поток квантов света — фотонов, распространяющихся в вакууме со скоростью света. В простейшем случае энергия, теряемая или приобретаемая изолиров. квантовой системой при взаимодействии с оптич. излучением, равна энергии фотона йv, а в более сложном— сумме или разности энергий иеск. фотонов (см. Многофотонные процессы). Эффекты, в к-рых при взаимодействии света и вещества проявляются квантовые свойства элементарных систем, рассматриваются квантовой оптикой методами, развитыми в квантовой механике и квантовой электродинамике. [c.419]

Вывод о существовании частицы эл.-магн. поля—фотона—берёт своё начало от работы М. Планка (М. Plan k, 1900). Для получения правильного описания спектра излучения абсолютно чёрного тела Планк вынужден был допустить, что энергия излучения делится на отд. порции (кванты). Развивая идею Планка, А. Эйнштейн в 1W5 предположил, что эл.-магн. излучение является потоком квантов (фотонов) и на этой основе объяснил закономерности фотоэффекта. Прямые эксперим. доказательства существования фотона были даны Р. Милликеном (R. Millikan) в 1912—15 при исследовании фотоэффекта и А. Комптоном (А. ompton) в 1922 при изучении рассеяния 7-квантов на электронах (см. Комптона эффект). [c.596]

Закон излучения Планка. Несовпадение предсказаний закона Рэлея — Джинса с экспериментальными данными получило в истории название ультрафиолетовой катастрофы . Эта катастрофа была устранена Планком, который непосредственно интерпретируя результаты измерений Рубенса и Курлбаума, нашел свой закон распределения энергии и создал квантовую теорию света. Планк предложил гипотезу, согласно которой обмен лучистой энергией между телами может осуществляться только в форме целых кратных значений от светового кванта hv. Здесь h — квант энергии, или фотон, который определяется как конечное количество энергии, которое может быть поглощено или отдано какой-либо микросистемой (ядерной, атомной, молекулярной) в элементарном акте взаимодействия v — частота испускаемого или поглощаемого излучения. [c.92]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...