K gęstość widmowa (spektralna) energii: 12 Classical theory (5000 K) 10 Rozbieżność w obszarze krótkich fal (katastrofa w nadfiolecie)

Podobne dokumenty
Optyka klasyczna. Optyka kwantowa wprowadzenie. Światło fala elektromagnetyczna. Optyka falowa. Klasyczny obraz światła

Optyka kwantowa wprowadzenie. Początki modelu fotonowego Detekcja pojedynczych fotonów Podstawowe zagadnienia optyki kwantowej

Optyka kwantowa wprowadzenie

Sformułowanie Schrödingera mechaniki kwantowej. Fizyka II, lato

PODSTAWY CHEMII KWANTOWEJ. Jacek Korchowiec Wydział Chemii UJ Zakład Chemii Teoretycznej Zespół Chemii Kwantowej Grupa Teorii Reaktywności Chemicznej

Promieniowanie synchrotronowe i jego zastosowania

Ciało doskonale czarne absorbuje całkowicie padające promieniowanie. Parametry promieniowania ciała doskonale czarnego zależą tylko jego temperatury.

Energia w ruchu harmonicznym

Początek XX wieku. Dualizm korpuskularno - falowy

Fale elektromagnetyczne spektrum

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

ψ przedstawia zależność

Kwantowe własności promieniowania, ciało doskonale czarne, zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne.

Promieniowanie synchrotronowe i jego zastosowania

Fale biegnące. y t=0 vt. y = f(x), t = 0 y = f(x - vt), t ogólne równanie fali biegnącej w prawo

Podstawy elektrotechniki

Fizyka kwantowa. promieniowanie termiczne zjawisko fotoelektryczne. efekt Comptona dualizm korpuskularno-falowy. kwantyzacja światła

Kwantowa natura promieniowania

Wykład 18: Elementy fizyki współczesnej -1

Podstawy fizyki kwantowej

KOHERENCJA ŚWIATŁA PODSTAWY OPTYKI STATYSTYCZNEJ

ZESZYT DO ĆWICZEŃ Z BIOFIZYKI

Głównie występuje w ośrodkach gazowych i ciekłych.

czułość normalną, odniesioną do srumienia świelnego lub oświelenia wywarzanego przez wzorcowe źródło świała, wydajność kwanową lub zw. charakerysykę c

Fale mechaniczne i akustyczne

autor: Włodzimierz Wolczyński rozwiązywał (a)... ARKUSIK 39 ATOM WODORU. PROMIENIOWANIE. WIDMA TEST JEDNOKROTNEGO WYBORU

Wykład FIZYKA II. 11. Optyka kwantowa. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

WSTĘP DO ELEKTRONIKI

Temat: Wyznaczanie charakterystyk baterii słonecznej.

Fizyka dla Informatyki Stosowanej

Promieniowanie cieplne ciał.

Własności światła laserowego

opisuje budowę atomu i jego składniki elektryzuje ciało przez potarcie wskazuje w otoczeniu zjawiska elektryzowania przez tarcie

Optyka. Wykład V Krzysztof Golec-Biernat. Fale elektromagnetyczne. Uniwersytet Rzeszowski, 8 listopada 2017

OPTYKA. Leszek Błaszkieiwcz

Rys.1. Podstawowa klasyfikacja sygnałów

Wykład 14. Termodynamika gazu fotnonowego

Techniczne podstawy promienników

Podstawy fizyki kwantowej

Szkoła z przyszłością. szkolenie współfinansowane przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Podstawy fizyki kwantowej

Metody Lagrange a i Hamiltona w Mechanice

Wymagania na poszczególne oceny przy realizacji programu i podręcznika Świat fizyki

ZESTAW PYTAŃ I ZAGADNIEŃ NA EGZAMIN Z FIZYKI sem /13

Metody symulacji w nanotechnologii

Rys. 1 Interferencja dwóch fal sferycznych w punkcie P.

Fizyka elektryczność i magnetyzm

Falowa natura materii

Światło fala, czy strumień cząstek?

Ruch falowy, ośrodek sprężysty

Wstęp do Optyki i Fizyki Materii Skondensowanej

Promieniowanie X. Jak powstaje promieniowanie rentgenowskie Budowa lampy rentgenowskiej Widmo ciągłe i charakterystyczne promieniowania X

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

ZJAWISKA KWANTOWO-OPTYCZNE

fotony i splątanie Jacek Matulewski Karolina Słowik Jarosław Zaremba Jacek Jurkowski MECHANIKA KWANTOWA DLA NIEFIZYKÓW

Fig. 1. Interferometr A. A. Michelsona.

Spis treści. Wykaz ważniejszych oznaczeń. Przedmowa 15. Wprowadzenie Ruch falowy w ośrodku płynnym Pola akustyczne źródeł rzeczywistych

Różnorodne zjawiska w rezonatorze Fala stojąca modu TEM m,n

Rozkład i Wymagania KLASA III

WYMAGANIA EDUKACYJNE

Podstawy fizyki kwantowej. Nikt nie rozumie fizyki kwantowej R. Feynman, laureat Nobla z fizyki

CHEMIA KWANTOWA Jacek Korchowiec Wydział Chemii UJ Zakład Chemii Teoretycznej Zespół Chemii Kwantowej Grupa Teorii Reaktywności Chemicznej

Zjawiska w niej występujące, jeśli jest ona linią długą: Definicje współczynników odbicia na początku i końcu linii długiej.

Przedmiotowy system nauczania z fizyki dla klasy II gimnazjum

Ćwiczenie 4. Doświadczenie interferencyjne Younga. Rys. 1

E5. KONDENSATOR W OBWODZIE PRĄDU STAŁEGO

W-9 (Jaroszewicz) 15 slajdów. Równanie fali płaskiej parametry fali Równanie falowe prędkość propagacji, Składanie fal fale stojące

Fale elektromagnetyczne

Plan Zajęć. Ćwiczenia rachunkowe

Widmo fal elektromagnetycznych

Laseryimpulsowe-cotojest?

Ćwiczenie 12 (44) Wyznaczanie długości fali świetlnej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej

Właściwości światła laserowego

OPTYKA KWANTOWA Wykład dla 5. roku Fizyki

Efekt Comptona. Efektem Comptona nazywamy zmianę długości fali elektromagnetycznej w wyniku rozpraszania jej na swobodnych elektronach

Wstęp do optyki i fizyki materii skondensowanej. O: Wojciech Wasilewski FMS: Mateusz Goryca

Wymagania na poszczególne oceny przy realizacji programu i podręcznika Zrozumieć fizykę

Przykład: Fale anharmoniczne będące sumami oscylacji sinusoidalnych: Fourierowska reprezentacja fali prostokątnej: Analiza Fouriera 1/18/2010

kwantowanie: Wskazówka do wyprowadzenia (plus p. Gaussa) ds ds Wykład VII: Schrodinger Klein Gordon, J. Gluza

Teoria kinetyczno cząsteczkowa

OPTYKA FALOWA. W zjawiskach takich jak interferencja, dyfrakcja i polaryzacja światło wykazuje naturę

Fizyka II (Elektryczność i magnetyzm) Fizyka II (dla ZFBM-FM i -NI)

Zapomniane twierdzenie Nyquista

II. Badanie charakterystyki spektralnej źródła termicznego promieniowania elektromagnetycznego

Wykład 7 Kwantowe własności promieniowania

Wymagania na poszczególne oceny przy realizacji programu i podręcznika Świat fizyki Klasa III

Model elektronów swobodnych w metalu

GŁÓWNE CECHY ŚWIATŁA LASEROWEGO

Nowy rodzaj przyrządów do pomiarów wielkości geometrycznych z interferencją światła z dwu źródeł

SPRAWOZDANIE Z PROJEKTU Dioda jako czujnik temperatury

ρ - gęstość ładunku j - gęstość prądu FALE ELEKTROMAGNETYCZNE W PRÓŻNI: Równania Maxwella: -przenikalność elektryczna próżni=8,8542x10-12 F/m

Pole elektromagnetyczne. Równania Maxwella

Warstwa fizyczna. Model OSI Model TCP/IP. Aplikacji. Aplikacji. Prezentacji. Sesji. Transportowa. Transportowa. Sieciowa. Sieciowa.

Podstawy fizyki wykład 8

Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 24, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek

Światło ma podwójną naturę:

Nanofizyka co wiemy, a czego jeszcze szukamy?

Wymagania przedmiotowe z fizyki - klasa II (obowiązujące w roku szkolnym 2013/2014)

Synteza i analiza stanu polaryzacji światła metodą ogólnego prawa Malusa

Transkrypt:

Opyka kwanowa wprowadzenie Króka (pre-)hisoria foonu (9-93) Począki modelu foonowego Własności świała i jego oddziaływania z maerią, niedające się opisać w ramach fizyki klasycznej Deekcja pojedynczych foonów Podsawowe zagadnienia opyki kwanowej Promieniowanie równowagowe kaasrofa w nadfiolecie Efek fooelekryczny Efek Compona Promieniowanie równowagowe (ermiczne) Promieniowanie równowagowe (ermiczne) U ISIBLE Mody drgań pola (fale sojące) Fizyka klasyczna zasada ekwiparycji energii: na każdy mod INFRARED 4 5 K gęsość widmowa (spekralna) energii: Classical heory (5 K) Rozbieżność w obszarze krókich fal (kaasrofa w nadfiolecie) kaasrofa w nadfiolecie 8 Specrum of Solar Radiaion (Earh) 4 K 4 S p e c ra l ra d ia n c e (k W s r ¹ m ² n m ¹) 6.5 U 3 K isible.5 Wavelengh (μm) Infrared Sunligh wihou amospheric absorpion Irradiance (W/m /nm) S p e c ra l ra d ia n c e (k W s r ¹ m ² n m ¹) Rozkład widmowy promieniowania emiowanego przez ciało doskonale czarne (np. gwiazdy).5 3 Ideal blackbody (55 C) Sunligh a sea level HO.5 HO HO O3 5 5 75 Amospheric absorpion bands HO O 5 5 Wavelengh (nm) 75 CO HO 5 5 U ISIBLE INFRARED 4 5 K Classical heory (5 K) 8 6 4 K 4 Planck (9): można dosać dobry wynik, jeśli założyć, że energia przydzielana jes w porcjach (kwanach). 3 K.5 Wavelengh (μm).5 3

Zjawisko fooelekryczne (zewnęrzne) Zjawisko fooelekryczne (zewnęrzne) świało (foony) elekrony wybie z mealu Klasycznie: Energia przekazywana elekronom jes proporcjonalna do naężenia świała. Energia elekronów powinna rosnąć z naężeniem wiązki świało (foony) elekrony wybie z mealu Fooprąd s rosnące naężenie świała emier meal (np. sód) świało kolekor Powinno wysąpić opóźnienie związane z czasem przekazywania energii elekronom emier meal (np. sód) świało kolekor Fooprąd s ex rosnąca częsość świała Nie wysępuje opóźnienie emisji elekronów ex www.cobal.chem.ucalgary.ca Zjawisko fooelekryczne (zewnęrzne) Einsein 95 (Nobel 9): Załóżmy, że świało realnie składa się z kwanów energii (foonów) o energii Nie ma emisji elekronów, jeżeli promieniowanie gamma Efek Compona Kąowa zależność długości fali promieniowania rengenowskiego rozproszonego na aomach Eksperymen: Milikan 94 e s meal meal meal 3 Dirk Hünniger, GFDL -Φ -Φ -Φ 3 Uniwersalne nachylenie su, CC-BY-SA faculy.gvsu.edu

Efek Compona Arhur Compon 93 (Nobel 97): Kwany świała mają nie ylko energię, ale eż pęd (mają naurę cząseczkową) Analiza zderzenia doskonale sprężysego z elekronem Deekcja pojedynczych foonów Foodioda su, CC-BY-SA faculy.gvsu.edu Deekcja pojedynczych foonów Deekcja pojedynczych foonów Foodioda Foodioda

Deekcja pojedynczych foonów Inerferencja pojedynczych foonów Foodioda x a b d Klasyczny eksperymen Younga inerferencja na przesłonie z dwiema szczelinami c Tryb zliczania pojedynczych foonów (Geigera) S S F SPAD Powsawanie wzoru inerferencyjnego z wiązki o małym naężeniu Dyskrene zdarzenia deekcyjne foony? Dyskrene zdarzenia deekcyjne foony? Dyskrene zdarzenia deekcyjne = foony? Wyobraźmy sobie, że świało jes falą Deekor: układ kwanowy w oscylującym polu elekrycznym periodyczne zaburzenie y z x sany końcowe przejście kwanowe E B v Skąd wiemy, że isnieją foony? Klasyczne świało (fala) o małym naężeniu generuje ciąg przejść kwanowych na deekorze. Dyskrene zdarzenia deekcyjne nie dowodzą ziarnisej (cząseczkowej) naury świała. Dlaczego więc sądzimy, że foony isnieją? san począkowy Przejście kwanowe sygnał deekcji Złoa reguła Fermiego: Przejścia w losowych chwilach czasu Kolejne przejście (po relaksacji) niezależne od poprzedniego Sygnał deekcji: Proces Poissona

Skąd wiemy, że isnieją foony? Klasyczne świało (fala) o małym naężeniu generuje ciąg przejść kwanowych na deekorze. Dyskrene zdarzenia deekcyjne nie dowodzą ziarnisej (cząseczkowej) naury świała. Dlaczego więc sądzimy, że foony isnieją? Definicja (meafizyczna): Foon isnieje, jeśli wskażemy faky obserwacyjne, kóre są sprzeczne z modelem falowym, a dają się wyjaśnić przy założeniu cząseczkowej naury świała. Skąd wiemy, że isnieją foony? Klasyczne świało (fala) o małym naężeniu generuje ciąg przejść kwanowych na deekorze. Dyskrene zdarzenia deekcyjne nie dowodzą ziarnisej (cząseczkowej) naury świała. Dlaczego więc sądzimy, że foony isnieją? Definicja (meafizyczna): Foon isnieje, jeśli wskażemy faky obserwacyjne, kóre są sprzeczne z modelem falowym, a dają się wyjaśnić przy założeniu cząseczkowej naury świała (model foonowy). Saysyczne własności wiązek świaa Saysyka zdarzeń deekcyjnych Saysyka korelacji opyka kwanowa Rozwój hisoryczny: Koncepcja foonu (9-9) Opyka kwanowa Laser (96): narzędzie umożliwiające generowanie nieklasycznych sanów świała i maerii Nieklasyczne sany świała Szum sub-poissonowski Ani-bunching Wölfl e al., J. Mod. Op. 45, 47 (998) pulse ampliude Kwanowy opis oddziaływania świała z maerią pulse area ime H. A. Gibbs, Phys. Rev. Le. 9, 459 (97); Phys. Rev. A 8, 446 (973)