Квантовая и атомная физика Основные формулы Квантовая физика

• Формула Эйнштейна:

а) в общем случае

ε = = A+Tmax , или ħw =A+Tmax ,

где ε = = ħw —энергия фотона, падающего на поверхность метал­ла; А — работа выхода электрона из металла; Tmax — максималь­ная кинетическая энергия фотоэлектрона;

б) в случае, если энергия фотона много больше работы выхода (>>A),

= Tmax , или ħw = Tmax .

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона в двух слу­чаях (нерелятивистском и релятивистском) выражается различными формулами:

а) если фотоэффект вызван фотоном, имеющим незначительную энергию (= ħw=5 кэВ), то

Tmax = ½ m0v2max ,

где m0 масса покоя электрона;

б) если фотоэффект вызван фотоном, обладающим большой энер­гией (= ħw=>>5 кэВ), то

Tmax= (m- m0)c2, или

 

 

 

где β = vmax/c — масса релятивистского электрона.

• Красная граница фотоэффекта

λ0=hc/A или λ0=2π ħc/A; υ0=A/h или w0=A/ ħ , 

где λ0 — максимальная длина волны излучений (υ0 и w0 — мини­мальные соответственно частота и круговая частота), при которых еще возможен фотоэффект

Ускорение – векторная величина показывает, как быстро изменяется скорость тела. По определению ускорение это производная скорости по времени: , где

- бесконечно малый промежуток времени, в течение которого ускорение можно считать постоянным, а - бесконечно малый вектор изменения скорости.

Если в процессе движения ускорение тела постоянно по модулю и по направлению, такое движение называют равнопеременным. Равнопеременное движение может быть и прямолинейным и криволинейным. В случае прямолинейного движения можно различать равноускоренное и равнозамедленное движение. При равноускоренном прямолинейном движении направления векторов ускорения и мгновенной скорости совпадают, а при равнозамедленном прямолинейном движении направления этих векторов противоположны.

При равнопеременном движении ускорение можно определить по формуле: , где , - скорости тела, соответственно, в начальной А и конечной В точках; - интервал времени движения от точки А до точки В.

Если движение тела криволинейное, то, вообще говоря, ускорение направлено под некоторым углом к траектории движения (имеется в виду угол между касательной к траектории и вектором ускорения).

Совет. Вообще важно помнить, что направление вектора ускорения не определяет направление движения тела.

При решении задач кинематики важно знать зависимости вида: , ,

которые позволяют определить положение и скорость тела в любой момент времени. Это и есть основная задача кинематики – определить координаты и скорость тела в любой момент времени, зная начальные условия и закон по которому движется тело. Точный вид этих зависимостей определяется характером движения тела. Рассмотрим случаи равномерного и равнопеременного движения.

Прямолинейное равномерное движение – движение, при котором скорость тела постоянна по модулю и по направлению, а ускорение равно нулю:, .

При этом радиус вектор тела зависит от времени следующим образом: . Это уравнение векторное. В скалярном же виде оно будет иметь вид (в проекции на ось ОХ, направленной параллельно скорости тела): , где - радиус вектор тела в начальный момент времени , - проекция вектора на ось ОХ или, другими словами, начальная координата тела.

 

Скорость света в вакууме: с = 299 792 458 1,2 м/с Волна - процесс распространения колебаний в пространстве. Фронт волны - поверхность, которая отделяет колеблющиеся частицы от частиц, еще не пришедших в колебательное движение. Волновая поверхность - совокупность точек, колеблющихся в одинаковых фазах. Плоская волна - волна, фронт которой есть плоскость. Когерентные волны - волны одинаковой частоты, колебания в которых отличаются постоянной разностью фаз, не изменяющейся со временем.