Experimenty k vzniku kvantovej fyziky
Učebné ciele
Študent by bal vedieť vymenovať a stručne charakterizovať problémy, ktoré koncom 19. storočia nebolo možné vysvetliť na základe klasickej fyziky. Študent by mal vedieť definovať pojmy: tepelné žiarenie a žiarenie absolútne čierneho a sivého telesa. Mal by vedieť graficky znázorniť rozloženie spektrálnej hustoty intenzity žiarenia telesa v závislosti od vlnovej dĺžky a teploty a napísať matematické vyjadrenie vo forme Wienovho, Stefanovho-Boltzmannovho a Planckovho zákona. Študent by mal vedieť definovať fotón, určiť jeho energiu a hybnosť. Študent by mal vedieť vysvetliť vonkajší fotoelektrický jav a uviesť aké experimentálne zákonitosti viedli k formulovaniu Einsteinovej rovnici a matematicky zapísať a vysvetliť Einsteinovu rovnicu fotoelektrického javu. Študent by mal vedieť definovať prahovú frekvenciu, výstupnú prácu a určiť maximálnu kinetickú energiu fotoelektrónov. Študent by mal vedieť popísať Comptonov jav, odvodiť vzťah pre zmenu vlnovej dĺžky fotónu pri rozptyle na častici s pokojovou hmotnosťou m0 a definovať pojem Comptonova vlnová dĺžka.
Kľúčové slová
Tepelné žiarenie, absolútne čierne teleso, hybnosť a energia fotónu, Wienov posuvný zákon, Planckov zákon vyžarovania, Stefanov-Boltzmannov zákon, fotoelektrický jav, výstupná práca, Einsteinova rovnica fotoelektrického javu, Comptonov rozptyl, Comptonova vlnová dĺžka.