Vật lý đại cương - Quang học lượng tử phần 2 ppt

b. ĐL Vin(Wien): Đối với vật đen tuyệt đối bớc
sóng
m
của chùm bức xạ mang nhiều năng
lợng nhất tỷ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt của vật

m
T=b
b=2,898.10
-3
m.K Hằng số Vin
(Lấy df/d=0)
3. Thuyết photon của Anhxtanh
(Einstein)
Thuyết Planck cha nêu lên đợcbản chất gián
đoạn của bức xạ điện từ
3.1. Thuyết photon của Anhxtanh
a. Bứcxạđiệntừcấutạo bởivôsốcáchạt gọi l
lợng tử ánh sáng hay photon
b. Với một bức xạ điện từ đơn sắc xác định

==
c
hh
các photon đều giống nhau v có năng lợng
xác định bằng
c. Trong mọi môi trờng các photon có cùng vận
tốc bằng: c=3.10
8
m/s
d. Khi một vật phát xạ hay hấp thụ bức xạ điện

từ -> phát hay hấp thụ các photon
e. Cờng độ của chùm bức xạ tỷ lệ với số photon
phát ra trong 1 đơn vị thời gian
3.2. Hiện tợng quang điện:
Hiệu ứng bắn ra các điện tử từ một tấm kim loại
khi dọi lên tấm KL đó một bức xạ điện từ thích
h
ợ
p
-> các đi
ệ
nbắn ra:
Q
uan
g
đi
ệ
ntử
+
-
U
K
*I~U ->I
bão
ho
*U=0, I
0
0
-> mv
0

2
/2
U
C
I
U
0
*eU
C
= mv
0
2
/2
3.3. Giải thích các định luật quang điện:
<
0
a. Giới hạn quang điện
2
mv
A
c
h
2
max0
th
+=

0
th
A

hc
=
<
0
b. Dòng quang điện bão ho tỷ lệ với I
ánh sáng
I
điện
~ số điện tử bắn ra ~ Số photon bắn voK ~
I
ánh sán
g
=> I
đi
ệ
n
~ I
ánh sán
g
I
0
I
bão ho
)(h
2
mv
0
2
max0
ν−ν=

c. §éng n¨ng ban ®Çu cña quang ®iÖn tö
hν=hν
0
+eU
C
eU
C
=h(ν-ν
0
)
3.4. §éng lùc häc photon
N¨ng l−îng photon
λ
=ν=ε
c
hh
2
mc=ε
c
h
c
h
m
2
λ
=
ν
=
2
2

0
c
v
1
m
m
−
=
2
2
0
c
v
1mm −=
v=c => m
0
=0 khèi l−îng
nghØ cña photon b»ng 0
Động lợng photon

=

==
h
c
h
mcP
Động lợng photon tỷ lệ thuận với tần số hoặc tỷ
lệ nghịch với bớc sóng
3.4. Hiệu ứng Kôngtơn (Compton)

Graphít
1892: Khi chiếu tia X lên Graphít
Ngoi phản xạ Bragg còn ghi
đợc >
2
sin2'
2
C

==

C
=2,426.10
-12
m
Bớc sóng Compton
không phụ thuộc vo chất tinh thể, chỉ phụ
thuộc vo góc tán xạ :
Ph¶n x¹ Bragg x¶yrakhitiaX t¸nx¹trªnc¸c
®iÖn tö trong Ion t¹i nót m¹ng.
T¸n x¹ Compton x¶y ra khi photon tia X va ®Ëp
víi c¸c ®iÖn tö tù do:
§iÖn tö cã vËn tèc tr−íc va ®Ëp v=0
2
2
e
e

c
v
1
vm
'p
−
=
2
2
2
e
c
v
1
cm
'E
−
=
Tr−íc va ®Ëp Sau va ®Ëp
Photon
c
h
p
ph
ν
=
ν
=
ε
h

c
'h
'p
ph
ν
=
'h'
ν
=
ε
HÖ c« lËp: B¶o toμnn¨ngl−îng, ®éng l−îng
§iÖn tö p
e
=0, E=m
e
c
2
B¶o toμnn¨ngl−îng:
2
2
2
e
2
e
c
v
1
cm
'hcmh
−

+ν=+ν
B¶o toμn ®éng l−îng
e
,
phph
ppp
r
r
r
+=
2
e
2,
phph
p)pp(
r
r
r
=−
2
e
,
phph
2,
ph
2
ph
pcospp2pp =θ−+
r
2

2
42
e
22
e
c
v
1
cm
)'hcmh(
−
=ν−+ν
2
2
22
2
2
22
c
v
1
vm
cos
c
'h
2)
c
'h
()
c

h
(
−
=θ
νν
−
ν
+
ν
2
sin'h2)cos1('h)'(cm
22
e
θ
νν=θ−νν=ν−ν
2
sin
cm
h
2'
2
e
θ
=λ−λ
cm
h
e
C
=Λ
B−íc sãng Compton:

Λ
C
=2,426.10
-12
m
θ