ΣΥΝΟΨΗ (5) 42 Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα

Παρουσίαση με θέμα: "ΣΥΝΟΨΗ (5) 42 Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΣΥΝΟΨΗ (5) 42 Το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα
Ραδιοκύματα: ΑΜ, FM, TV (συχνότητες από λίγα έως 109 Ηz) Μικροκύματα: τηλεπικοινωνίες, ραντάρ, ραδιοαστρονομία (109 – 31011Hz) Υπέρυθρη ακτιν.: (π.χ. θερμότητα από τον ήλιο) 31011 – 3.81014 Hz Φως: nm Υπεριώδης ακτιν.: (μαύρισμα) 770 THz – 31017 Hz Ακτίνες Χ: (ιονίζουσα ακτινοβολία, μελέτη δομής υλικών, απεικονιστικές ιατρικές μέθοδοι) 31017 – 51019 Hz Ακτίνες γ: 104 – 1019 eV 42 ΦΥΣΙΚΗ IV ( ) ● KYMATIKH – OΠTIKH ● ΜΑΡΙΑ ΚΑΤΣΙΚΙΝΗ (T3)

2 ΣΥΝΟΨΗ (5) 43 Καμπύλη απόκρισης ματιού Το ορατό φάσμα
Κυματική φύση του φωτός: αρχή επαλληλίας, διασκεδασμός, πόλωση, συμβολή, περίθλαση. Σωματιδιακή φύση του φωτός (κβαντική): εκπομπή- απορρόφηση φωτός (κβάντο ενέργειας =hν). Γεωμετρική οπτική: ανάκλαση, διάθλαση (μεγάλες διαστάσεις εμποδίων  πορείες ακτίνων) Για την κυματική περιγραφή έχει επικρατήσει η χρήση του Ε (απόκριση ανιχνευτών / ματιού) επίπεδο (το δηλώνει και την πόλωση) σφαιρικό Ένταση του φωτός (διάδοση στο κενό) Ταχύτητα φωτός στο κενό: 43 ΦΥΣΙΚΗ IV ( ) ● KYMATIKH – OΠTIKH ● ΜΑΡΙΑ ΚΑΤΣΙΚΙΝΗ (T3)

3 ΣΥΝΟΨΗ (5) 44 Διατήρηση ενέργειας στο η/μ πεδίο
Παραγωγή έργου στα φορτία της ύλης Ρυθμός ελάττωσης πυκνότητας ενέργειας Ροή ακτινοβολίας Ορμή ακτινοβολίας Το φως έχει ορμή λόγω της δύναμης (Lorentz) που ασκεί το ηλεκτρικό και το μαγνητικό πεδίο του στα φορτία της ύλης ενέργεια (J) Ε k Για πλήρως απορροφητική επιφάνεια ταχύτητα (m/s) Β Για πλήρως ανακλαστική επιφάνεια Υπολογισμός δύναμης που ασκείται 44 ΦΥΣΙΚΗ IV ( ) ● KYMATIKH – OΠTIKH ● ΜΑΡΙΑ ΚΑΤΣΙΚΙΝΗ (T3)

4 ΣΥΝΟΨΗ (5) 45 Πίεση ακτινοβολίας Το φως ασκεί πίεση
(δύναμη / επιφάνεια) πλήρης απορρόφηση πλήρης ανάκλαση Λαμβάνοντας υπόψη ότι Ι=uc πίεση ακτινοβολίας = πυκνότητα ενέργειας (μέση τιμή) Ταχύτητα διάδοσης του φωτός (πειραματικός προσδιορισμός) Πείραμα Fizeau Γαλιλαίος, Roemer, Bradley, Fizeau, Michelson (συνοπτικά) 45 ΦΥΣΙΚΗ IV ( ) ● KYMATIKH – OΠTIKH ● ΜΑΡΙΑ ΚΑΤΣΙΚΙΝΗ (T3)

5 ΣΥΝΟΨΗ (5) 46 φωτοηλεκτρόνια Φως (UV) Κβαντική φύση του φωτός
Φωτοηλεκτρικό φαινόμενο μέταλλο * αύξηση της έντασης του φωτός  αύξηση του αριθμού των φωτοηλεκτρονίων * αύξηση της συχνότητας του φωτός  αύξηση της κινητικής ενέργειας των φωτοηλεκτρονίων Ενέργεια κβάντου = hν, Ενέργεια δέσμης = nhν (n= αριθμός κβάντων) Ορμή: Ενέργεια: Στροφορμή (πείραμα Beth): αριστερόστροφα κυκλικά πολωμένο φως: σπιν φωτονίου δεξιόστροφα κυκλικά πολωμένο φως: σπιν φωτονίου γραμμικά πολωμένο φως: σπιν φωτονίου +1 -1 46 ΦΥΣΙΚΗ IV ( ) ● KYMATIKH – OΠTIKH ● ΜΑΡΙΑ ΚΑΤΣΙΚΙΝΗ (T3)

6 ΣΥΝΟΨΗ (5) 47 Αντιστοιχία κβαντικής και κυματικής περιγραφής
Ενέργεια φωτονίου: Κυματάριθμος: Κβαντικοί αριθμοί: kx, ky, kz, σ Φωτόνια με ίδιους κβαντικούς αριθμούς (ίδιο k= ίδια διεύθυνση και μήκος κύματος, ίδιο σπιν) συνεισφέρουν στην ενέργεια της ίδιας δέσμης φωτός Ε=nhν, ένταση(Ι) = ενέργεια(Ε)/ [χρόνος  επιφάνεια] Ακτίνες φωτός Γραμμές κάθετες στα μέτωπα κύματος (προσδιορίζουν τη διεύθυνση διάδοσης δέσμης φωτός στη γεωμετρική οπτική) ακτίνα ακτίνα  μέτωπο κύματος 47 ΦΥΣΙΚΗ IV ( ) ● KYMATIKH – OΠTIKH ● ΜΑΡΙΑ ΚΑΤΣΙΚΙΝΗ (T3)

7 ΣΥΝΟΨΗ (5) 48 Δείκτης διάθλασης (βλ. διασκεδασμό)
Δείκτης διάθλασης (βλ. διασκεδασμό) Οπτικός δρόμος (πορεία της δέσμης αν διαδιδόταν στο κενό) Αρχή Huygens Κάθε σημείο του μετώπου κύματος αποτελεί πηγή σφαιρικών κυματιδίων ίδιας συχνότητας. Η περιβάλλουσα αυτών των κυματιδίων μετά από κάποιο χρονικό διάστημα αποτελεί το νέο μέτωπο κύματος. 48 ΦΥΣΙΚΗ IV ( ) ● KYMATIKH – OΠTIKH ● ΜΑΡΙΑ ΚΑΤΣΙΚΙΝΗ (T3)