1. 愛因斯坦的光電效應:
愛因斯坦的光電效應實驗表明,光子既有具有光波的波動特征,也具有離子的特征。
光子的最大動能可寫成:
1Tmax?m?2?h??h?02????0?
式中的m是光子的質(zhì)量;?是光子的速度;h?是光子的總能量;h?0是光子的最小能量,也稱材料的功函數(shù)-是電子逃逸材料表面需要的最小能量。h是普朗克常數(shù),
h?6.625?10?346.625?10?34?Js?c?15?4.135?10eVs???Js????1.6?10?19?;
是光波的頻率;
c?3?1010?cm/s?是光速,?是光波波長;
hc2. 光子總能量E與光波頻率的關(guān)系是:
E?h???。
假定光波的波長是(a)?1?10000A,能量用eV表示)
(b)?2?10A,分別求光子對應的總能量E??(注:
4.135?10?15eVs?3?1010cm/s(a)E1???1.2405eV?8?8?10000?10cm1解:1A?10cm,
hc4.135?10?15eVs?3?1010cm/s(b)E2??1.24?103eV?810?10cm
既然波具有粒子的特征,那么粒子也應該具有波的特性。這就是de Broglie提出的波
-粒二相性原理。
粒子的動量p可表示為:
hp?m???
其中?是粒子的波長,稱de Broglie波;m是物質(zhì)粒子的質(zhì)量,?是粒子的速度。
?315?10kg,de Broglie波長為180A的粒子的動量p和能量E。 計算:(a)質(zhì)量為
(b)動能為20meV的電子的de Broglie波長。
6.625?10?34Jsp???3.68?10?26?kg?m/s??10?180?10m解(a)
h
1pE?m?2?22m23.68?10??kg?m/s????26222?5?10?31?kg?2?13.?10J?8.46?10?3eV?22
p21?h?E????2m2m???(b)
2?h?2mE????????h2mE
h6.625?10?346.625?10?34?????31?3?192mE2?9.11?10?20?10?1.6?102?9.11?10?52?2?1.66.625?10?34?1026??0.868?10?8m?86.8A2?9.11?2?1.6
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