Что такое частота обращения в физике: Частота вращения (обращения)

Физика. Период и частота | Частная школа. 9 класс

Конспект по физике для 9 класса «Период и частота». Что такое период обращения. Что такое частота обращения. Как вычислить скорость и ускорение тела, движущегося по окружности, если известны его период и частота обращения.

Конспекты по физике    Учебник физики    Тесты по физике


Период и частота

Измерить скорость тела, движущегося по окружности, не всегда просто. Однако её можно вычислить, используя такие понятия, как период и частота обращения.

ПЕРИОД

Когда тело движется по окружности с постоянной по модулю скоростью, через определённые промежутки времени движение повторяется снова и снова. Примером этому может служить движение на обычной детской карусели.

Время, в течение которого тело совершает один полный оборот, называют периодом обращения. Период обращения принято обозначать буквой Т. Единица этой физической величины в СИ — секунда.

С понятием периода обращения вы уже знакомились при изучении географии. Например, период обращения Земли вокруг своей оси составляет 23 ч 56 мин 4 с, а период обращения Земли вокруг Солнца — 1,00004 земных года. Самый короткий период обращения вокруг Солнца в нашей Солнечной системе имеет планета Меркурий. Её период обращения составляет 0,24085 земных лет. Интересно, что самая большая планета Солнечной системы — Юпитер — имеет самый короткий период обращения вокруг своей оси — всего 9 ч 50 мин. В 226 000 000 лет оценивается период обращения Солнечной системы вокруг ядра Галактики.

ЧАСТОТА

Число оборотов в единицу времени, которое совершает тело при движении по окружности, называют частотой обращения. Частоту обращения обозначают греческой буквой ν.

Если, катаясь на карусели в парке, мы совершаем один оборот за 20 с, то период обращения в этом случае Т = 20 с. Как определить частоту обращения при этом движении? Сколько оборотов совершает карусель за 1 с?

Очевидно, ν = 1/Т = 1/20 1, т. е. за 1 с карусель совершает одну двадцатую часть своего полного оборота.

Таким образом, частота обращения является величиной, обратной периоду обращения:

Именно поэтому единица этой физической величины обратна секунде, т. е. 1/с, или с-1.

СВЯЗЬ МОДУЛЯ СКОРОСТИ С ПЕРИОДОМ И ЧАСТОТОЙ ОБРАЩЕНИЯ

Чтобы определить модуль скорости тела, движущегося по окружности, достаточно знать радиус окружности R и период или частоту обращения. Действительно, один полный оборот тело совершает за время, равное периоду обращения Т. Путь, пройденный телом, в этом случае равен длине окружности: l = 2πR. Тогда можно записать:

или с учётом формулы (1):

С учётом формул (2) и (3) можно найти центростремительное ускорение тела, выразив скорость через период или частоту обращения:

Часто мгновенную скорость движения по окружности называют линейной скоростью.

Модуль скорости движения тела по окружности рассчитывается по формуле:

Умение описывать движение тела по окружности чрезвычайно важно, так как движение по криволинейной траектории можно приближённо представить как движение по дугам окружностей различных радиусов.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ

Задача 1. Найдём модуль скорости вращения ребёнка на карусели, если радиус окружности, по которой происходит движение, равен 2,3 м, а время, за которое карусель совершает один полный оборот, равно 20 с.

Ответ: υ = 0,722 м/с.

 

Задача 2.  Земля делает один оборот вокруг Солнца за 365 дней. Расстояние от Солнца до Земли составляет 149,6 • 106 км. Определим линейную скорость движения Земли вокруг Солнца, считая орбиту окружностью.

Ответ: υ ≈ 30 км/с.

 


Вы смотрели Конспект по физике для 9 класса «Период и частота».

Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).

Движение по окружности, период обращения и частота.

1. Равномерное движение по окружности

Внимание следует обратить на то, что криволинейные движения более распространены, чем прямолинейные. Любой криволинейное движение можно рассматривать как движение по дугам окружностей с разными радиусами. Изучение движения по кругу дает также ключ к рассмотрению произвольного криволинейного движения.

Мы будем изучать движение тел по окружности с постоянной по модулю скоростью. Такое движение называют равномерным движением по кругу.

Наблюдения показывают, что маленькие частицы, которые отделяются от тела, вращающегося летят с той скоростью, которой владели в момент отрыва: грязь из-под колес автомобиля летит по касательной к поверхности колес; раскаленные частицы металла отрываются при заточке резца о точильный камень, вращающийся также летят по касательной к поверхности камня.

Таким образом,

 Во время движения по кругу скорость в любой точке траектории направлена ​​по касательной к окружности в этой точке.

Необходимо обратить внимание учащихся, что при равномерном движении по окружности модуль скорости тела остается постоянным, но направление скорости все время меняется.

2. Период вращения и вращающаяся частота

Движение тела по окружности часто характеризуют не скоростью движения, а промежутком времени, за которое тело совершает один полный оборот. Эта величина называется периодом вращения.

Период обращения — это физическая величина, равная промежутку времени, за который тело равномерно вращается, делает один оборот.

Период вращения обозначается символом T. Например, Земля делает полный оборот вокруг Солнца за 365,25 суток.

При расчетах период обычно выражают в секундах. Если период обращения равен 1с, это означает, что тело за одну секунду делает один полный оборот. Если за время t тело сделало N полных оборотов, то период можно определить по формуле:

    \[T = \frac{t}{N}.\]

Если известен период обращения Т, то можно найти скорость тела v. За время t, равное периоду Т, тело проходит путь, равный длине окружности: l = 2 \pi R. Итак,

    \[\nu = \frac{l}{T} = \frac{2 \pi R}{T}.\]

Движение тела по окружности можно характеризовать еще одной величиной — числом оборотов по кругу за единицу времени. Ее называют вращающейся частотой:

частота вращения равна количеству полных оборотов за одну секунду.

Частота вращения и период обращения связаны следующим соотношением:

    \[\nu=\frac{1}{T}\]

Частоту в СИ измеряют в

    \[\frac{1}{c}(c^{-1})\]

3. Вращательное движение

В природе довольно распространенный вращательное движение: вращение колес, маховиков, Земли вокруг своей оси и т. Д.

Важной особенностью вращательного движения является то, что все точки тела движутся с тем же периодом, но скорости различных точек могут существенно отличаться, поскольку разные точки движутся по кругам различных радиусов.

Например, при суточном вращении Земли быстрее других движутся точки, находящиеся на экваторе, так как они движутся по кругу крупнейшего радиуса — радиуса Земли. Точки же земной поверхности, находящиеся на других параллелях, движутся с меньшей скоростью, так как длина каждой из этих параллелей меньше длины экватора.

ПРОВЕРЬТЕ СЕБЯ

  1. Приведите два-три примера криволинейного движения.
  2. Приведите два-три примера равномерного движения по кругу.
  3. Что такое вращательное движение? Приведите примеры такого движения.
  4. Как направлена ​​мгновенная скорость при движении по кругу Приведите два-три примера.

1.Равномерное движение по кругу. Внимание учащихся следует обратить на то, что криволинейные движения более распространены, чем прямолинейные. Любой криволинейное движение можно рассматривать как движение по дугам окружностей с разными радиусами. Изучение движения по кругу дает также ключ к рассмотрению произвольного криволинейного движения. Мы будем изучать движение тел по окружности с постоянной по модулю скоростью. Такое движение называют равномерным движением по кругу. Наблюдения показывают, что маленькие частицы, которые отделяются от тела, вращающегося летят с той скоростью, которой владели в момент отрыва: грязь из-под колес автомобиля летит по касательной к поверхности колес; раскаленные частицы металла отрываются при заточке резца о точильный камень, вращающийся также летят по касательной к поверхности камня. Таким образом, • Во время движения по кругу скорость в любой точке траектории направлена ​​по касательной к окружности в этой точке. Необходимо обратить внимание учащихся, что при равномерном движении по окружности модуль скорости тела остается постоянным, но направление скорости все время изменяется.

2. Период вращения и частота вращения. Движение тела по окружности часто характеризуют не скоростью движения, а промежутком времени, за которое тело совершает один полный оборот. Эта величина называется периодом вращения. • Период вращения — это физическая величина, равная промежутку времени, за который тело равномерно вращается, делает один оборот. Период вращения обозначается символом T. Например, Земля делает полный оборот вокруг Солнца за 365,25 суток. При расчетах период обычно выражают в секундах. Если период обращения равен 1с, это означает, что тело за одну секунду делает один полный оборот. Если за время t тело сделало N полных оборотов, то период можно определить по формуле: если известен период обращения Т, то можно найти скорость тела v. За время t, равное периоду Т, тело проходит путь, равный длине окружности:. Итак, движение тела по окружности можно характеризовать еще одной величиной — числом оборотов по кругу за единицу времени. Ее называют вращающейся частотой: • вращающаяся частота равна количеству полных оборотов в одну секунду. Частота вращения и период обращения связаны следующим соотношением: \nu=\frac{1}{T} Частоту в СИ измеряют в обратных секундах.

3. Вращательного движения. В природе довольно распространенно вращательное движение: вращение колес, маховиков, Земли вокруг своей оси и т. д.Важной особенностью вращательного движения является то, что все точки тела движутся с тем же периодом, но скорости различных точек могут существенно отличаться, поскольку разные точки движутся по кругам различных радиусив. Например, при суточном вращении Земли быстрее других движутся точки, находящиеся на экваторе, так как они движутся по кругу самого большого радиуса — радиуса Земли. Точки же земной поверхности, находящиеся на других параллелях, движутся с меньшей скоростью, так как длина каждой из этих параллелей меньше длины экватора.

Период обращения | Все Формулы

    \[ \]

Время, за которое тело совершает один оборот, т.е. поворачивается на угол 360 град, называется периодом обращения

    \[\LARGE T=\frac{2\pi }{\omega }=\frac{1}{n }\]

Найдем период обращения:

Если, например, за время t = 4 с тело, двигаясь по окружности, совершило n = 2 оборота, то легко сообразить, что один оборот длился 2 с. Это и есть период обращения. Обозначается он буквой Т и определяется по формуле

    \[\Large T=\frac{1}{n }\]

Найдем частоту обращения:

Если, например, за время t = 4 с тело совершило n = 20 оборотов,то за 1 с оно успевало совершить 5 оборотов. Это число и выражает частоту обращения. Обозначается она греческой буквой V (читается: ню) и определяется по формуле:

    \[\Large \omega =\frac{n}{T}\]

За единицу частоты обращения в СИ принимают частоту обращения, при которой за каждую секунду тело совершает один оборот. Эта единица обозначается так: 1/с или с-1 (читается: секунда в минус первой степени).

В формуле мы использовали :

T — Период обращения

    \[ \omega\]

— Частота обращения

n — Число оборотов

Период обращения | Все формулы

Период обращения — Время, за которое тело совершает один оборот, т.е. поворачивается на угол 2 пи, называется периодом обращения

Сидерические периоды обращения планет Солнечной системы:

Найдем период обращения:

Если, например, за время t = 4 с тело, двигаясь по окружности, совершило n = 2 оборота, то легко сообразить, что один оборот длился 2 с. Это и есть период обращения. Обозначается он буквой Т и определяется по формуле

Найдем частоту обращения:

Если, например, за время t = 4 с тело совершило n = 20 оборотов,то за 1 с оно успевало совершить 5 оборотов. Это число и выражает частоту обращения. Обозначается она греческой буквой V (читается: ню) и определяется по формуле:

За единицу частоты обращения в СИ принимают частоту обращения, при которой за каждую секунду тело совершает один оборот. Эта единица обозначается так: 1/с или с-1 (читается: секунда в минус первой степени).

В формуле мы использовали :

— Период обращения

— Частота обращения

— Число оборотов

Формула частоты

Частота — это количество циклов в единице времени. «Циклы» могут быть движениями чего-либо с периодическим движением, например пружины, маятника, чего-то вращения или волны. Частота равна 1, деленному на период, который представляет собой время, необходимое для одного цикла.

Производной единицей измерения частоты в системе СИ является герц, названный в честь Генриха Рудольфа Герца (символ hz). Один Гц — это один цикл в секунду.

f = частота, количество циклов в единицу времени

T = период, время, необходимое для одного цикла

N = количество циклов

t = количество времени

Формула частоты Вопросы:

1) Длинный маятник занимает 5.00 с для завершения одного цикла вперед-назад. Какая частота движения маятника?

Ответ: Для завершения одного цикла маятнику требуется 5,00 с , поэтому это его период T. Частоту можно найти с помощью уравнения:

f = 0,20 цикла / с

Частота маятника 0,20 цикл / с . Единицы циклов / с часто обозначаются как «Герцы» с символом «Гц».Итак, частота этого маятника также может быть указана как 0,20 Гц.

2) Тахометр в автомобиле измеряет количество оборотов шин в минуту (обороты и циклы — это одно и то же). Автомобиль движется с постоянной скоростью, а тахометр показывает 2400 оборотов в минуту. Какова частота пробуксовки шин, измеренная в циклах в секунду? Какой период в секундах?

Ответ: Количество циклов (оборотов), которое необходимо учитывать, составляет 2400 . Это количество циклов, которые происходят за одну минуту, что равно 60 секундам.Итак, частота может быть найдена с помощью уравнения:

f = 40 циклов / с

Частота вращения шин составляет 40 циклов / с , что также можно записать как 40 Гц. Чтобы найти период из этого, измените уравнение, которое связывает период и частоту:

T = 0,025 с

Период вращения шин составляет 0,025 секунд.

.

Научная революция | Определение, история, ученые, изобретения и факты

Научная революция , резкое изменение научной мысли, произошедшее в 16-17 веках. Новый взгляд на природу появился во время научной революции, заменив греческий взгляд, который доминировал в науке почти 2000 лет. Наука стала автономной дисциплиной, отличной как от философии, так и от технологий, и стала рассматриваться как имеющая утилитарные цели.К концу этого периода не будет преувеличением сказать, что наука заменила христианство в качестве средоточия европейской цивилизации. В результате брожения Возрождения и Реформации возник новый взгляд на науку, вызвавший следующие преобразования: перевоспитание здравого смысла в пользу абстрактного мышления; замена качественного взгляда на природу количественным; взгляд на природу как на машину, а не как на организм; развитие экспериментального, научного метода, который искал определенные ответы на некоторые ограниченные вопросы, сформулированные в рамках конкретных теорий; и принятие новых критериев для объяснения, подчеркивающих «как», а не «почему», которые характеризовали аристотелевский поиск конечных причин.

Система Коперника Система Коперника, французская гравюра XVIII века. Photos.com/Thinkstock

Популярные вопросы

Что такое научная революция?

Научная революция — это название периода радикальных перемен в научной мысли, произошедшего в 16-17 веках. Он заменил греческий взгляд на природу, который доминировал в науке почти 2000 лет. Научная революция характеризовалась акцентом на абстрактное мышление, количественное мышление, понимание того, как работает природа, взгляд на природу как машину и развитие экспериментального научного метода.

Как научная революция связана с Просвещением?

К чему привела научная революция?

Внезапное появление новой информации во время научной революции поставило под сомнение религиозные верования, моральные принципы и традиционную схему природы. Это также напрягало старые институты и практики, требуя новых способов передачи и распространения информации. Известные инновации включали научные общества (которые были созданы для обсуждения и подтверждения новых открытий) и научные статьи (которые были разработаны как инструменты для понятной передачи новой информации и проверки открытий и гипотез, сделанных их авторами).

Растущий поток информации, возникший в результате научной революции, стал тяжелым бременем для старых институтов и практики. Уже было недостаточно опубликовать научные результаты в дорогой книге, которую мало кто мог купить; информация должна была распространяться широко и быстро. Натурфилософы должны были быть уверены в своих данных, а для этого требовалось независимое и критическое подтверждение своих открытий. Для достижения этих целей были созданы новые средства. Возникли научные общества, начавшиеся в Италии в первые годы 17 века и достигшие высшей точки в двух великих национальных научных обществах, знаменующих зенит научной революции: Лондонское Королевское общество по улучшению естественных знаний, созданное королевской хартией в 1662 году. , и Парижская Академия наук, образованная в 1666 году.В этих обществах и других, подобных им, во всем мире, натурфилософы могли собираться, чтобы исследовать, обсуждать и критиковать новые открытия и старые теории. Чтобы обеспечить прочную основу для этих дискуссий, общества начали публиковать научные статьи. Старая практика сокрытия новых открытий частным жаргоном, непонятным языком или даже анаграммами постепенно уступила место идеалу универсальной понятности. Были разработаны новые каноны отчетности, чтобы другие могли воспроизводить эксперименты и открытия.Это потребовало новой точности в языке и готовности поделиться экспериментальными или наблюдательными методами. Неспособность других воспроизвести результаты вызывает серьезные сомнения в отношении исходных отчетов. Так были созданы инструменты для массового покушения на тайны природы.

Астрономия

В астрономии началась научная революция. Хотя ранее обсуждалась возможность движения Земли, польский астроном Николай Коперник был первым, кто выдвинул всеобъемлющую гелиоцентрическую теорию, равную по объему и предсказательной способности геоцентрической системе Птолемея.Мотивированный желанием удовлетворить изречение Платона, Коперник отказался от традиционной астрономии из-за предполагаемого нарушения принципа равномерного кругового движения и отсутствия единства и гармонии как системы мира. Опираясь практически на те же данные, которыми обладал Птолемей, Коперник вывернул мир наизнанку, поместив Солнце в центр и заставив Землю двигаться вокруг него. Теория Коперника, опубликованная в 1543 году, обладала качественной простотой, которой не хватало астрономии Птолемея.Однако для достижения сопоставимого уровня количественной точности новая система стала такой же сложной, как и старая. Возможно, самый революционный аспект астрономии Коперника заключался в отношении Коперника к реальности его теории. В отличие от платоновского инструментализма Коперник утверждал, что для того, чтобы быть удовлетворительным, астрономия должна описывать реальную физическую систему мира.

Кристоф Харткнох: гравюра Николая Коперника Гравюра из книги Кристофа Харткноха « Alt-und neues Preussen» (1684; «Старая и Новая Пруссия»), изображающая Николая Коперника в образе святой и скромной фигуры.Астроном изображен между распятием и земным шаром, символами его призвания и работы. Латинский текст под астрономом — ода страданиям Христа со стороны Папы Пия II: «Не благодати, равной Павлу, прошу я / И прощения Петра прошу, но чего / Вору ты даровал на дровах креста / Это я искренне молитесь ». Предоставлено библиотекой Джозефа Регенштейна, Чикагский университет

Принятие коперниканской астрономии означало победу проникновением.К тому времени, когда в церкви и повсюду возникло массовое противодействие теории, большинство лучших профессиональных астрономов сочли тот или иной аспект новой системы незаменимым. Книга Коперника « De Revolutionibus orbium coelestium libri VI » («Шесть книг о вращении небесных сфер»), опубликованная в 1543 году, стала стандартным справочником по передовым проблемам астрономических исследований, особенно по математическим методам. Таким образом, он был широко прочитан астрономами-математиками, несмотря на его центральную космологическую гипотезу, которая широко игнорировалась.В 1551 году немецкий астроном Эразм Рейнхольд опубликовал Tabulae prutenicae («Таблицы Прутена»), вычисленные методами Коперника. Таблицы были более точными и современными, чем их предшественники 13 века, и стали незаменимыми как для астрономов, так и для астрологов.

Николай Коперник: гелиоцентрическая система Гравюра солнечной системы из книги Николая Коперника De Revolutionibus orbium coelestium libri VI , 2-е изд. (1566; «Шесть книг о вращении небесных сфер»), первая опубликованная иллюстрация гелиоцентрической системы Коперника. Планетарий и астрономический музей Адлера, Чикаго, Иллинойс
Britannica Premium: удовлетворение растущих потребностей искателей знаний. Получите 30% подписки сегодня.
Подпишись сейчас

В течение 16 века датский астроном Тихо Браге, отвергающий системы Птолемея и Коперника, внес существенные изменения в наблюдения, невольно предоставив данные, которые в конечном итоге решили аргумент в пользу новой астрономии. Используя более крупные, стабильные и лучше откалиброванные инструменты, он регулярно наблюдал в течение длительных периодов времени, тем самым получая непрерывность наблюдений за планетами с точностью до одной угловой минуты — в несколько раз лучше, чем любое предыдущее наблюдение.Некоторые наблюдения Тихо противоречили системе Аристотеля: новая, появившаяся в 1572 году, не показывала параллакса (что означает, что она лежала на очень большом расстоянии) и, таким образом, не принадлежала подлунной сфере и, следовательно, противоречила аристотелевскому утверждению о неизменности небес; Точно так же последовательность комет, казалось, свободно перемещалась через область, которая должна была быть заполнена твердыми кристаллическими сферами. Тихо разработал свою собственную мировую систему — модификацию Гераклида — чтобы избежать различных нежелательных последствий систем Птолемея и Коперника.

В начале 17 века немецкий астроном Иоганн Кеплер поставил гипотезу Коперника на прочную астрономическую основу. Обратившись в новую астрономию еще в студенческие годы и глубоко мотивированный неопифагорейским желанием найти математические принципы порядка и гармонии, согласно которым Бог построил мир, Кеплер провел свою жизнь в поисках простых математических соотношений, описывающих движения планет. Его кропотливые поиски реального порядка Вселенной заставили его окончательно отказаться от платоновского идеала равномерного кругового движения в поисках физической основы для движений небес.

Kepler, Johannes Johannes Kepler, картина маслом неизвестного художника, 1627; в соборе Страсбурга, Франция. Эрих Лессинг / Art Resource, Нью-Йорк
Узнайте, как Иоганн Кеплер бросил вызов коперниканской системе движения планет. Теория Кеплера о солнечной системе. Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видео к этой статье

В 1609 году Кеплер объявил о двух новых планетарных законах, основанных на данных Тихо: (1) планеты движутся вокруг Солнца по эллиптическим орбитам, причем один из фокусов эллипса занимает Солнце. ; и (2) планета движется по своей орбите таким образом, что линия, проведенная от планеты к Солнцу, всегда сметает равные области в равное время.С этими двумя законами Кеплер отказался от равномерного кругового движения планет на их сферах, тем самым подняв фундаментальный физический вопрос о том, что удерживает планеты на их орбитах. Он попытался обеспечить физическую основу для движения планет с помощью силы, аналогичной магнитной силе, качественные свойства которой были недавно описаны в Англии Уильямом Гилбертом в его влиятельном трактате De Magnete, Magneticisque Corporibus et de Magno. Magnete Tellure (1600; «О магните, магнитных телах и великом магните Земли»).Было объявлено о грядущем браке астрономии и физики. В 1618 году Кеплер сформулировал свой третий закон, который был одним из многих законов, касающихся гармонии движения планет: (3) квадрат периода, в течение которого планета обращается вокруг Солнца, пропорционален кубу ее среднего расстояния от Солнца. .

Сильный удар по традиционной космологии нанес Галилео Галилей, который в начале 17 века использовал телескоп, недавнее изобретение голландских шлифовальных машин для линз, чтобы смотреть в небо.В 1610 году Галилей объявил о наблюдениях, которые противоречили многим традиционным космологическим предположениям. Он заметил, что Луна — не гладкая полированная поверхность, как утверждал Аристотель, а зубчатая и гористая. Сияние Земли на Луне показало, что Земля, как и другие планеты, светится отраженным светом. Как и Земля, у Юпитера были спутники; следовательно, Земля была понижена в своем уникальном положении. Фазы Венеры доказали, что эта планета вращается вокруг Солнца, а не Земли.

.

Фотон — Энергетическое образование

Фотон — это частица света, которая по сути представляет собой пакет электромагнитного излучения. Энергия фотона зависит от его частоты (насколько быстро колеблются электрическое поле и магнитное поле). Чем выше частота, тем больше энергии у фотона. Конечно, в луче света много фотонов. Это означает, что действительно интенсивный красный свет (много фотонов с немного меньшей энергией) может передавать большую мощность в заданную область, чем менее интенсивный синий свет (меньше фотонов с более высокой энергией).

Скорость света ( c ) в вакууме постоянна. Это означает, что более энергичные (высокочастотные) фотоны, такие как рентгеновские лучи и гамма-лучи, перемещаются с той же скоростью, что и фотоны более низкой энергии (низкочастотные), например, в инфракрасном диапазоне. По мере увеличения частоты фотона длина волны ([math] \ lambda [/ math]) уменьшается, а при уменьшении частоты длина волны увеличивается. Уравнение, которое связывает эти три величины для фотонов: [math] c = \ lambda f [/ math].

Поскольку длина волны и частота определяются друг другом, уравнение для энергии, содержащейся в фотоне, можно записать двумя разными способами:

[math] E = hf [/ math] или [math] E = \ frac {hc} {\ lambda} [/ math]

  • [математика] E [/ математика] = энергия фотона
  • [math] h [/ math] = постоянная Планка (6.62606957 (29) × 10 -34 Дж · с)
  • [math] f [/ math] = частота фотонов
  • [math] \ lambda [/ math] = длина волны фотона
  • [math] c [/ math] = скорость света

Одно из самых странных открытий квантовой механики состоит в том, что свет и другие маленькие частицы, такие как фотоны, являются либо волнами, либо частицами, в зависимости от эксперимента, который их измеряет. Когда свет проходит через призму, он распространяется в зависимости от длины волны.

Напротив, бомбардируйте металл светом, и это демонстрирует частичную сторону его природы, когда только фотоны, у которых есть больше определенного количества энергии, выделяют электроны.

Этот эксперимент, называемый фотоэлектрическим эффектом, принес Эйнштейну Нобелевскую премию. Фотоны с недостаточной энергией могут поражать металл, но не выбивают электроны. Фотоны, энергия которых превышает пороговую, обычно сбивают электроны, однако, поскольку энергия фотона становится намного больше, чем необходимо, вероятность того, что он выбрасывает электрон, уменьшается. Таким образом, луч фиолетового света с низкой полной энергией может выбрасывать электроны из определенного металла, а красный луч с высокой энергией не может их выбросить.Поскольку каждый фотон в красном луче имеет меньшую энергию, их намного больше. Это открытие привело к квантовой революции в физике. И классическая физика, и интуиция ошибочно приходят к выводу, что полная энергия пучка будет самым важным фактором выброса электронов.

Это явление важно для физики фотоэлектрических элементов.

Чтобы узнать больше о фотонах, посетите гиперфизические фотоны и гиперфизические кванты света.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *