1

Fizyka kwantowa – fotony i fale materii

Kwantowanie energii promieniowania - fotony

Zjawisko fotoelektryczne

Pęd fotonów – efekt Comptona

Światło jako fala prawdopodobieństwa

Fale materii – fale de Broglie'a

Interferencja elektronów

Dyfrakcja elektronów

Zastosowanie: mikroskopy elektronowe

Równanie Schrödingera

Zasada nieoznaczoności Heisenberga

Tunelowanie

Zastosowanie: skaningowy mikroskop tunelowy

Literatura:Halliday, Resnick, Walker, t. 5, rozdz. 39Orear, t. 2, rozdz. 24Young, Friedman, rozdz. 40,41

2

metal (np. sód)

elektrony wybitez metalu

światło (fotony) Zjawisko fotoelektryczne

emiter

światło

kolektorrosnąca częstośćświatła

rosnące natężenie światła

Vs

VsF

otop

rąd

Fot

oprą

d

Vext

Vextwww.cobalt.chem.ucalgary.ca

3

Zjawisko fotoelektryczne

metal 1 metal 2

metal 3

eVs

νΦ1

Φ2

Φ3

4

Pęd fotonów – efekt Comptona

prom

ieniow

anie

gam

ma

faculty.gvsu.edu

Dirk Hünniger, GFDL

stu, CC-BY-SA

5

Światło jako fala prawdopodobieństwa

Doświadczenie Younga Wersja szerokokątowa

(interferometr Macha–Zendera)

skolimowaneźródło światła

lustrodzielnik wiązki

dzielnik wiązki

lustro

detektor

6

Interferencja elektronów(„fale materii”)

a) 8 elektronów; (b) 270 elektronów; (c) 2000 elektronów; (d) 6000 elektronów

http://www.hitachi.com/rd/research/em/movie.html

7

Dyfrakcja elektronów

Obrazy dyfrakcyjne

są takie same!

Fale elektromagnetyczne(promieniowanie X)

Elektrony

8

Zastosowania: dyfrakcja na krysztale

9

Zastosowania: mikroskopy elektronowe

Elektronowy mikroskop transmisyjny

library.thinkquest.org

10

Zastosowania: mikroskopy elektronowe

Elektronowy mikroskop skaningowy

(c) Wyd. Naukowe PWN

11

Tunelowanie

L

E

E

U0

U0

12

Skaningowy mikroskop tunelowy

Michael Schmid, Grzegorz Pietrzak, CC-BY,SA