физики МБОУ Воротынская средняя школа р.п.Воротынец Нижегородская область
- Главная
- Разное
- Образование
- Спорт
- Естествознание
- Природоведение
- Религиоведение
- Французский язык
- Черчение
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, фоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
Презентация, доклад на тему Введение в квантовую физику
Содержание
- 1. Введение в квантовую физику
- 2. Зарождение теорииВ начале ХХ в. перед учеными
- 3. Зарождение теорииПроисхождение линейчатых спектров испускания и поглощения.Явление
- 4. Тепловое излучение Тепловое излучение –
- 5. Тепловое излучение Испускают Т.И. все
- 6. Тепловое излучение Термодинамическое равновесие, состояние
- 7. Тепловое излучение Опыт показывает:Чем большую
- 8. Абсолютно черное телоТермин был введён Густавом Кирхгофом
- 9. Абсолютно черное телоАЧТ само может испускать электромагнитное
- 10. Абсолютно черное телоНаиболее чёрные реальные вещества: Сажа
- 11. Характеристики и законы теплового излученияИнтегральная (полная) светимость
- 12. Характеристики и законы теплового излученияВ 1893 году
- 13. Характеристики и законы теплового излучения
- 14. Характеристики и законы теплового излученияАвстрийские физики Иозеф
- 15. Абсолютно черное тело
- 16. В 1905 году (англ.физики)
- 17. . Рэлей - ДжинсВинПланкультрафиолетовая катастрофаЭтот результат получил
- 18. Планк Макс Карл Эрнст Людвиг (1858 –
- 19. АЧТ испускает и поглощает
- 20. Рэлей - ДжинсВинПланкУльтрафиолетовая катастрофаФормула Планка
- 21. Формула Планка Формула Планка блестяще согласуется с экспериментальными
- 22. Из формулы Планка, зная универсальные постоянные
- 23. Теоретически вывод этой формулы
Зарождение теорииВ начале ХХ в. перед учеными встали проблемы описания многих физ.явлений Строение атома Согласно электродинамике Максвелла любая ускоренно движущаяся частица должна испускать эл.маг. волны. В атоме электрон ускоренно вращается вокруг ядра, при этом атом
Слайд 1Введение
в квантовую физику.
Тепловое излучение.
Абсолютно черное тело.
Сергеев Александр Анатольевич, учитель
Слайд 2Зарождение теории
В начале ХХ в. перед учеными встали проблемы описания многих
физ.явлений
Строение атома
Согласно электродинамике Максвелла любая ускоренно движущаяся частица должна испускать эл.маг. волны.
В атоме электрон ускоренно вращается вокруг ядра, при этом атом должен постоянно излучать. Теряя энергию электрон должен упасть на ядро и атом должен перестать существовать
Слайд 3Зарождение теории
Происхождение линейчатых спектров испускания и поглощения.
Явление фотоэффекта.
Явление радиоактивности
Рентгеновские лучи.
Люминесценция и
т.д.
В начале ХХ в. перед учеными встали проблемы описания многих физ.явлений
Выход из кризиса помогли зарождающиеся теория относительности Эйнштейна и квантовая теория.
Квантовая теория родилась при глубоком изучении теплового излучения нагретых тел.
Слайд 4Тепловое излучение
Тепловое излучение – электромагнитное излучение, испускаемое
веществом возникающее за счет его внутренней энергии.
Все другие виды свечения (излучения света), возбуждаемые за счет любого другого вида энергии, кроме теплового, называются люминесценцией:
Все другие виды свечения (излучения света), возбуждаемые за счет любого другого вида энергии, кроме теплового, называются люминесценцией:
хемилюминесценция
электролюминесценция
фотолюминесценция
х
Слайд 5Тепловое излучение
Испускают Т.И. все нагретые тела.
Разница лишь
в интенсивности
и спектральном составе
и спектральном составе
Т.И. ведет к уменьшению вн. энергии следовательно к понижению температуры
Увеличение вн.энергии возможно только за счет поглощения энергии
Слайд 6Тепловое излучение
Термодинамическое равновесие, состояние при котором тело
в единицу времени теряет при Т.И. столько энергии сколько оно за эту единицу и поглощает.
Только при Т.И. возможно термодинамическое равновесие, при всех других видах излучений тело постоянно отдает энергию.
Только при Т.И. возможно термодинамическое равновесие, при всех других видах излучений тело постоянно отдает энергию.
Слайд 7Тепловое излучение
Опыт показывает:
Чем большую энергию тело излучает
при постоянной Т, тем оно сильнее поглощает излучение такого - же спектрального состава при этой Т.
Слайд 8Абсолютно черное тело
Термин был введён Густавом Кирхгофом в 1862.
— физическая абстракция,
применяемая в термодинамике, тело, поглощающее всю энергию падающего на него излучения любой частоты при произвольной температуре и ничего не отражающее.
Модель АЧТ была введена для теоретического рассмотрения законов излучений
Слайд 9Абсолютно черное тело
АЧТ само может испускать электромагнитное излучение любой частоты
Спектр
излучения АЧТ определяется только его температурой.
Слайд 10Абсолютно черное тело
Наиболее чёрные реальные вещества:
Сажа , поглощают до 99 %
падающего излучения.
Черный бархат или бумага.
Среди тел Солнечной системы свойствами абсолютно чёрного тела в наибольшей степени обладает Солнце
Черный бархат или бумага.
Среди тел Солнечной системы свойствами абсолютно чёрного тела в наибольшей степени обладает Солнце
Тела
АЧТ
α=1
Серое тело
α<1
Белое тело
α<<1
α – коэффициент поглощения.
При одной и той же температуре АЧТ выделит больше тепла, чем любое другое
Слайд 11Характеристики и законы теплового излучения
Интегральная (полная) светимость -количественная хар-ка Т.И,
т.е мощность излучения с единицы поверхности.
Еще её называют энергетическая светимость
Измеряется в
Еще её называют энергетическая светимость
Измеряется в
2. Спектральная светимость
-полная светимость приходящаяся
на данный интервал длин волн.
Слайд 12Характеристики и законы теплового излучения
В 1893 году нем.физик Вильгельм Вин теоретически
доказал что для каждой температуры существует такая длина волны λ, на которую приходится наибольшая часть энергии, испускаемой АЧТ.
Закон смещения Вина
Слайд 13Характеристики и законы теплового излучения
Для Солнца max энергии
приходится на λ=470нм.
Если Солнце считать АЧТ, то из закона Вина следует , что температура поверхности Солнца ≈6000К
Если Солнце считать АЧТ, то из закона Вина следует , что температура поверхности Солнца ≈6000К
Если считать, что кожа человека близка по свойствам к абсолютно чёрному телу, то максимум спектра излучения при температуре 36°C (309 К) лежит на длине волны 9400 нм (в инфракрасной области спектра).
Слайд 14Характеристики и законы теплового излучения
Австрийские физики Иозеф Стефан(экспериментально) и Людвиг Больцман(теоретически)
установили, что энергия излучаемая АЧТ за 1 с с единицы поверхности пропорциональна
Закон Стефана-Больцмана
Излучение АЧТ определяется его температурой
Слайд 16 В 1905 году (англ.физики) Джинс и Релей опираясь
на законы Вина получили формулу закона распределения энергии в спектре АЧТ
Формула
Релея - Джинса
х
Ультрафиолетовая катастрофа
Она показывает:
Спектральная плотность мощности излучения должна была неограниченно расти по мере сокращения длины
волны (увеличения частоты).
Полная мощность теплового излучения любого нагретого тела должна быть бесконечной.
Слайд 17.
Рэлей - Джинс
Вин
Планк
ультрафиолетовая катастрофа
Этот результат получил название «ультрафиолетовой катастрофы», так
как с точки зрения классической физики вывод Рэлея-Джинса был сделан безупречно.
Ультрафиолетовая катастрофа
Слайд 18Планк Макс Карл Эрнст Людвиг (1858 – 1947) – немецкий физик-теоретик,
основоположник квантовой теории.
х
В декабре 2000 года мировая научная общественность отмечала столетний юбилей возникновения новой науки – квантовой физики и открытие новой фундаментальной физической константы – постоянной Планка. Заслуга в этом принадлежит выдающемуся немецкому физику Максу Планку . Ему удалось решить проблему спектрального распределения света, излучаемого нагретыми телами, проблему, перед которой классическая физика оказалась бессильной. Планк первым высказал гипотезу о квантовании энергии осциллятора, несовместимую с принципами классической физики. Именно эта гипотеза, развитая впоследствии трудами многих выдающихся физиков, дала толчок процессу пересмотра и ломки старых понятий, который завершился созданием квантовой физики.
Квантовая гипотеза Планка
Слайд 19 АЧТ испускает и поглощает свет не непрерывно, а
определенными порциями энергии- квантами
Минимальная порция энергии:
х
Квантовая гипотеза Планка
Слайд 21Формула Планка
Формула Планка блестяще согласуется с экспериментальными данными по распределению энергии
в спектрах излучения черного тела во всем интервале частот и температур.
Слайд 22 Из формулы Планка, зная универсальные постоянные h, k и c,
можно вычислить постоянную Стефана-Больцмана σ и Вина b.
С другой стороны, зная экспериментальные значения σ и b, можно вычислить h и k
(именно так и было впервые найдено числовое значение постоянной Планка).
С другой стороны, зная экспериментальные значения σ и b, можно вычислить h и k
(именно так и было впервые найдено числовое значение постоянной Планка).
Формула Планка
Слайд 23 Теоретически вывод этой формулы М. Планк изложил 14
декабря 1900 г. на заседании Немецкого физического общества.
Этот день стал датой рождения квантовой физики.
Этот день стал датой рождения квантовой физики.
