At the beginning of 20Indeks górny thth century most physicists were convinced that light has the wave nature, because most commonly observed phenomena could be explained by waves.
But using this approach an explanation of some others phenomena like i.e. the blackbody radiation was impossible.
Max Planck found that the blackbody radiation spectrumspectrumspectrum cannot be explained by classical physics which postulated that matter could absorb or emit any quantity of electromagnetic radiation. His discovery meant that energy is not continuous but quantized - carried in small portions - called quanta (singular quantumquantumquantum).
PhotonphotonPhoton is a single quantum of electromagnetic radiation. The photons are either waves or particles depending on the experiment that measures them.
Ilustracja interaktywna zatytułowana Photon absorption and emission pokazuje po lewej stronie strzałkę pionową do góry opisaną numerem 1, obok wzbudzenie atomu na skutek absorpcji kwantu energii i po prawej stronie powrót atomu do stanu podstawowego wskutek emisji kwantu energii. Rysunek po lewej opisany numerem 2 od dołu przedstawia: poziomy odcinek, od niego strzałka skierowana pionowo do góry, opisana delta E równa się hv, do czterech poziomych odcinków, kończąca się na drugim odcinku. Wokół grotu strzałki mały okrąg narysowany przerywaną linią. Po lewej stronie strzałka zygzak skierowana ukośnie do dołu podpisana hv. Rysunek po prawej stronie opisany numerem 3 od dołu przedstawia: poziomy odcinek, do niego strzałka skierowana pionowo do do dołu, opisana delta E równa się hv, od czterech poziomych odcinków, zaczynająca się na drugim odcinku. Wokół grotu strzałki mały okrąg narysowany przerywaną linią. Po prawej stronie strzałka zygzak skierowana ukośnie do góry podpisana hv. Cztery odcinki na górze obrazków opisane numerem 4, odcinek na dole obrazków opisany numerem 5. Na ilustracji widoczne są numery, a na nich podpisy. 1. energy {audio}, 2. absorption {audio}, 3. emission {audio}, 4. excited states {audio}, 5. ground state {audio}.
Ilustracja interaktywna zatytułowana Photon absorption and emission pokazuje po lewej stronie strzałkę pionową do góry opisaną numerem 1, obok wzbudzenie atomu na skutek absorpcji kwantu energii i po prawej stronie powrót atomu do stanu podstawowego wskutek emisji kwantu energii. Rysunek po lewej opisany numerem 2 od dołu przedstawia: poziomy odcinek, od niego strzałka skierowana pionowo do góry, opisana delta E równa się hv, do czterech poziomych odcinków, kończąca się na drugim odcinku. Wokół grotu strzałki mały okrąg narysowany przerywaną linią. Po lewej stronie strzałka zygzak skierowana ukośnie do dołu podpisana hv. Rysunek po prawej stronie opisany numerem 3 od dołu przedstawia: poziomy odcinek, do niego strzałka skierowana pionowo do do dołu, opisana delta E równa się hv, od czterech poziomych odcinków, zaczynająca się na drugim odcinku. Wokół grotu strzałki mały okrąg narysowany przerywaną linią. Po prawej stronie strzałka zygzak skierowana ukośnie do góry podpisana hv. Cztery odcinki na górze obrazków opisane numerem 4, odcinek na dole obrazków opisany numerem 5. Na ilustracji widoczne są numery, a na nich podpisy. 1. energy {audio}, 2. absorption {audio}, 3. emission {audio}, 4. excited states {audio}, 5. ground state {audio}.
where h stands for Planck’s constant equal to 6,626 · 10Indeks górny -34-34 Js and ν is the frequencyfrequencyfrequency of electromagnetic radiation. The energy unit is J, the frequency unit is Hz.
The wavelength of orange light is about 590‑635 nm and the wavelength of green light is about 520‑560 nm. Which colour is more energetic, orange or green? Do not forget to use the relation between wavelength and frequencyfrequencyfrequency.
Green light is more energetic than orange light.
Exercises
RrPDL3ZsIDjg3
Exercise 3
Wersja alternatywna ćwiczenia: How does the energy of a photon change as the frequency of the wave increases? Możliwe odpowiedzi: 1. The energy increases., 2. The energy decreases., 3. The energy stays the same.
Wersja alternatywna ćwiczenia: How does the energy of a photon change as the frequency of the wave increases? Możliwe odpowiedzi: 1. The energy increases., 2. The energy decreases., 3. The energy stays the same.
How does the energy of a photon change as the frequency of the wave increases?
The energy increases.
The energy decreases.
The energy stays the same.
zadanie
Source: GroMar, licencja: CC BY 3.0.
Exercise 4
Solve the exercise and write solution to your notebook.
An emission line of an electromagnetic radiation has a wavelength of 615 nm.
What is this in metres?
What part of the electromagnetic spectrum is it?
What is the energy of this photon?
Exercise 5
Explain in English what it means that light has wave‑particle nature.
RRwuoaHsUOGTC
Exercise 6
Wersja alternatywna ćwiczenia: Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly. Możliwe odpowiedzi: 1. dualizm korpuskularno-falowy - wave-particle duality, 2. foton - photon, 3. kwant - quantum, 4. częstotliwość - carrier, 5. nośnik - frequency
Wersja alternatywna ćwiczenia: Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly. Możliwe odpowiedzi: 1. dualizm korpuskularno-falowy - wave-particle duality, 2. foton - photon, 3. kwant - quantum, 4. częstotliwość - carrier, 5. nośnik - frequency
Indicate which pairs of expressions or words are translated correctly.
Interaktywna gra, polegająca na łączeniu wyrazów w pary w ciągu jednej minuty. Czas zaczyna upływać wraz z rozpoczęciem gry. Jeden ruch to odkrywanie najpierw jednej potem drugiej karty z wyrazem. Każdy wyraz jest odczytywany. Kolejny ruch to odkrywanie trzeciej i czwartej karty. W ten sposób odsłuchasz wszystkie wyrazy. Nawigacja z poziomu klawiatury za pomocą strzałek, odsłuchiwanie wyrazów enterem lub spacją. Znajdź wszystkie pary wyrazów.
Interaktywna gra, polegająca na łączeniu wyrazów w pary w ciągu jednej minuty. Czas zaczyna upływać wraz z rozpoczęciem gry. Jeden ruch to odkrywanie najpierw jednej potem drugiej karty z wyrazem. Każdy wyraz jest odczytywany. Kolejny ruch to odkrywanie trzeciej i czwartej karty. W ten sposób odsłuchasz wszystkie wyrazy. Nawigacja z poziomu klawiatury za pomocą strzałek, odsłuchiwanie wyrazów enterem lub spacją. Znajdź wszystkie pary wyrazów.
Match Polish terms with their English equivalents.
kwant
carrier
wave-particle duality
częstotliwość
foton
frequency
nośnik
quantum
dualizm korpuskularno-falowy
photon
Source: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.