Физика. Волновая и квантовая оптика. Барсуков В.И - 89 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

89
элементы. Могут применяться в далёкой инфракрасной области спек-
тра, малогабаритны, имеют низкое напряжение питания, но достаточно
инерционны.
Фотоэлементы с вентильным фотоэффектом (фотоэлементы с
запирающим слоем – диэлектрик-полупроводник) имеют большую
интегральную чувствительность (2…30 мА/лм), чем фотоэлементы с
внешним фотоэффектом и не нуждаются во внешнем источнике э.д.с.
Вентильные фотоэлементы применяются для создания солнечных
батарей, непосредственно преобразующих световую энергию в элек-
трическую. Их к.п.д. составляет примерно 10%, но может быть дове-
ден до
≈
22%, что открывает широкие перспективы их использования
в качестве источников электроэнергии для бытовых и производствен-
ных нужд.
6.4. МАССА И ИМПУЛЬС ФОТОНА.
ДАВЛЕНИЕ СВЕТА
Согласно гипотезе световых квантов Эйнштейна, свет испускает-
ся, поглощается и распространяется дискретными порциями (кванта-
ми), названными фотонами. Энергия фотона
ν=ε h
0
. Его масса нахо-
дится из закона взаимосвязи массы и энергии:
.//
22
0
chcm ν=ε=
(6.3)
Фотон – элементарная частица, которая всегда движется со ско-
ростью света
c
и имеет массу покоя, равную нулю.
Импульс фотона определяется как
chcp
//
0
ν=ε=
. (6.4)
Из приведённых рассуждений следует, что фотон, как и любая
другая частица, характеризуется энергией, массой и импульсом. Вы-
ражения (6.3) и (6.4) связывают корпускулярные характеристики фото-
на – массу, импульс и энергию – с волновой характеристикой света –
его частотой ν.
Если фотоны обладают импульсом, то свет, падающий на тело,
должен оказывать на него давление. Рассчитаем его величину. Если в
единицу времени на единицу площади поверхности тела падает N
фотонов, то при коэффициенте отражения ρ света от поверхности
тела ρN фотонов отразится, а (1 – ρ)N – поглотится. Каждый погло-
щённый фотон отдаст поверхности импульс
chp
/
ф
ν=
, а каждый от-
ражённый –
chp
/22
ф
ν=
. Давление света на поверхность равно им-
пульсу, который передают поверхности в одну секунду N фотонов:

Страницы