量子物理学：光的量子特性

你有没有想过，其实很多光现象是什么构成？ 例如，采取了光电效应，热浪，光化学处理等-的光的所有量子特性。 如果他们没有被发现，科学家们的作品就不会从止点移动，其实，以及科学和技术的进步。 研究它们的量子光学，这是不可避免地与物理学的同一分支连接部分。

光的量子特性：一个定义

直到最近，这样做的明确和全面的解释 光学现象 不能放弃。 他们成功地在科学和日常生活中使用，在此基础上建立不仅公式，但在物理问题的全部。 制定一个最终确定只能从现代科学家谁总结了其前辈的活动中获得。 因此，光的和量子波属性-它的发射器的特征的结果，用那个原子是电子。 量子（或光子）是由于电子移动到较低能量水平，从而产生电磁脉冲的事实而形成。

第一光学观测

XIX столетии. 关于光的量子特性的存在的假设出现在 十九 世纪。 科学家们发现，勤勉的现象，如衍射，干涉和极化。 在他们的帮助下，光的电磁波理论推导。 它是基于电子的移动的主体的振荡期间的加速度。 其结果是，预赛，随后光波出现在他身后。 第一作者对这个问题的假设，已经形成了英国人D.瑞利。 他被认为是辐射平等和烫发的系统，并在密闭的空间。 根据它的结论，并在它们的输出波长的降低要不断增加，此外，需要具有紫外线和X射线。 在实践中，这一切都没有得到证实，而且又过了理论家。

普朗克公式

XX века Макс Планк – физик немецкого происхождения – выдвинул интересную гипотезу. 在二十 世纪梅克斯·普兰克 的开始 -在德国出生的物理学家-提出了一个有趣的假设。 据她，发射和光的吸收不连续地发生，如以前认为，和部分-量子，或者因为他们是所谓的光子。 h , и он был равен 6,63·10 ^-34 Дж·с. 普朗克常数引入-由字母 H 表示的比例因子 ，它是等于 6.63×10 ^-34·J·秒。 v – частота света. 为了计算每个光子的能量，需要一个更大的价值- V -光的频率。 普朗克常数乘以频率，并且作为结果获得的单个光子的能量。 由于德国科学家准确且正确地固定在一个简单的公式，光的量子性质，这以前发现通过H·赫茨，并且指定它为光电效应。

光电效应的发现

正如我们已经说过，科学家 Genrih耶茨 是谁提请注意的光nezamechaemye早期量子特性第一。 光电效应是在1887发现当科学家加入照亮的锌板和静电计的杆。 另外，在板涉及到一个正电荷的情况下，静电计不被放电。 如果负电荷被发射时，该装置开始尽快板落在紫外线放电。 在此亲身体验它证明了板暴露于光可以辐射负电荷，后来收到了合适的名字-电子。

实践经验Stoletova

用电子实际实验进行的俄罗斯亚历山大研究员斯托列托夫。 对于他的实验，他使用一个真空玻壳和两个电极。 一个电极被用于电力传输，而第二被照亮，并且它被带到该电池的负极。 在该操作期间，电流开始增加强度，但经过一段时间它成为一个常数而正比于光的辐射。 其结果，发现了电子的动能，以及延迟所述电压不依赖于光的功率。 但是，在光的频率的增加导致增长这个数字。

光的新量子特性：光电效应及其规律

在赫兹的理论和实践斯托列托夫的发展已经撤回三个基本规律，其中，因为它横空出世，在光子的作用：

Мощность светового излучения, которое падает на поверхность тела, прямо пропорциональна силе тока насыщения. 1. 身体的表面上的电力落在光直接正比于饱和电流的强度。

Мощность светового излучения никак не влияет кинетическую энергию фотоэлектронов, а вот частота света является причиной линейного роста последней. 2. 电源指示灯不影响光电子的动能，但光的频率是最新的线性增长的原因。

Существует некая «красная граница фотоэффекта». 3. 有一种“光电效应红边。” 底线是，如果频率小于最小频率指示灯对于给定的材料，光电效应是观察。

两种理论的碰撞难点

公式导出马克斯·普兰克后，科学面临着一个难题。 此前衍生波，光的量子性质，它是开放得晚了，不可能在物理学的普遍接受的法律框架存在。 根据电磁，老理论，身体的所有电子，这落在光应当在相同的频率进入强迫振荡。 这将产生无限的动能是相当不可能的。 此外，对于需要休息的量的积累将保持电子能量是必要的，以便能够到几十分钟，而光电效应，在实践中，没有丝毫的延迟。 进一步的混乱的事实，光电子的能量不依赖于光的功率也出现了。 此外，还没有的光电效应的红边，并且不计算正比于已经打开的光的电子的动能的频率。 旧的理论无法解释清楚可见的物理现象的眼球，而新的还没有完全解决。

理性阿尔伯塔Eynshteyna

只有在1905年，伟大的物理学家艾伯特·爱因斯坦表现出实际和理论阐述，它是什么-光的本质。 和量子波的特性，由两个相对的在固有的光子等份开彼此的假设。 要完成图片仅缺乏离散性的原则，即在空间光子的确切位置。 每一个光子-可被吸收或发射作为整体的粒子。 电子“吞咽”向内光子增加其上由颗粒所吸收的能量的值的电荷。 此外，内部的光电阴极电子移动到其表面上，同时保持能量，其输出被转换成动能的“双剂量”。 以这种简单的方式，和光电效应是在其中没有延迟反应进行。 在电子的结束产生量子本身，这落在体的表面上，具有甚至更多的能量辐射。 产生的光子的数量越多-更强大的辐射，分别与光波的波动增大。

最简单的设备，这是基于光电效应的原理

德国科学家在二十世纪之初做出的发现之后，该应用程序进入光的各种设备的制造量子特性。 发明，其操作是光电效应，称为太阳能电池，其最简单的代表-真空。 在它的缺点可以被称为弱电流的导电性，低灵敏度到长波辐射，这就是为什么它不能在AC电路中使用。 真空装置被广泛用于测光，它们测量的亮度和光质量的强度。 他还在fototelefonah和音频播放过程中具有重要作用。

光伏电池具有传导功能

这是相当不同的类型的设备，它是基于光的量子特性。 他们的目的-改变载流子密度。 这种现象有时被称为内部光电效应，并且它是操作光电导体的基础。 这些半导体打在我们的日常生活中非常重要的作用。 第一次，他们开始用复古车。 然后，他们提供的电子和电池操作。 在二十世纪中叶开始应用这种太阳能电池用于建造宇宙飞船。 到现在为止，由于内部光电效应操作在地铁，便携计算器和太阳能电池板的十字转门。

光化学反应

轻，其性质只是在二十世纪部分提供科学的，事实上，它影响的化学和生物过程。 下流动的影响开始量子分子离解过程以及它们与原子合并。 在科学上，这被称为光化学，并在其表现之一的本质是光合作用。 这是由于由细胞产生到细胞外空间，从而使植物变成绿色某些物质发射的光波过程。

影响光与人眼视觉的量子特性。 获取在视网膜上，一个光子引发蛋白质分子分解的过程。 此信息由神经元在大脑中输送和处理后，大家都看到了光。 夜幕蛋白质分子恢复和远见容纳新的条件。

结果

我们在本文中，这主要是光的量子特性在一个称为光电效应现象被示出的过程中发现的。 每个光子都有其电量和质量，并在与电子面临落入它。 量子和电子成为一体，以及它们的组合的能量被转换成动能，其严格来说，必要的光电效应的执行。 由此产生的波振荡可以增加光子能量，但是只在一定的措施。

今天的光电效应是最类型的设备的一个重要组成部分。 在其基础上的建筑物空间船舶和卫星，开发太阳能电池用作辅助能源的来源。 此外，该光波对地球上的化学和生物过程有很大的影响。 普通太阳光的植物是绿色的费用，地球的大气层被涂成蓝色充分的调色板，而我们看到的世界，因为它是。