Задача о фотоне
Циклы
Благодаря циклам некоторый набор команд выполняется повторно или фиксированное число раз, или пока является истинным некоторое условие, или пока некоторое условие не стало истинным.
Листинг разработанной программы приведен ниже. В программе используются следующие ключевые слова, процедуры и функции языка Pascal:
Var … – раздел описания переменных, которые используются в программе;
Begin … End – ключевые слова, обозначающие начало и конец программы, модуля, процедуры или функции, а также логического блока внутри программы;
Оператор присваивания (:= ) – позволяет записывать в переменные значения вычислений, константы и т.п.;
Write (WriteLn) – стандартная процедура вывода. Используется для вывода данных на дисплей, принтер или в файл.
ReadLn – стандартная процедура ввода. Применяется для ввода данных программой с клавиатуры или из файла.
If <условное_выражение> then – конструкция ветвления. Позволяет организовать выполнение отдельных операторов, в зависимости от значения параметра <условное_выражение>. В программе применяется для выяснения корректности исходных данных и предупреждения аварийных ситуаций.
While <условие>… do – цикл с предусловием. Позволяет организовать повторение выполнения оператора или группы операторов до тех пор, пока истинно <условие>. Цикл может не выполнится ни одного раза, если <условие> изначально ложно.
Repeat … Until <условие> – цикл с постусловием. Позволяет организовать повторение выполнения оператора или группы операторов до тех пор, пока ложно <условие>. Цикл выполняется минимум один раз, так как условие проверяется после выполнения тела цикла.
В задаче необходимо использовать величины вещественного (дробного) типа данных, так как все исходные данные – дробные числа, причем все имеют очень маленькие значения. Для этого в языке Паскаль можно использовать величины дробного типа:
Doudle (5*10-324 … 1,7*10308) или Extended (3,4*10-4932 … 1,1*104932). Вычисление значений данного типа обуславливает использование математического сопроцессора 8087.
Поставленная задача курсовой работы требует подробного рассмотрения вопроса энергии фотона при соударении с электроном. Рассмотрим немного общих вопросов.
В конце XIX века считалось, что развитие физики завершилось: механика и теория всемирного тяготения были известны более 200 лет, сформулированы фундаментальные законы сохранения энергии, импульса, электрического заряда, построена максвеловская теория электромагненизма.
Однако к началу XX века возникли проблемы, касающиеся физической природы излучения веществ, а также их взаимодействия: в рамках классической физики возникали непреодолимые сложности при объяснении процессов поглощения и испускания света атомами. Анализ этих противоречий привел к научной революции, и в течение последующих 30 лет были заложены основы квантовой физики. Квантовая физика пришла на смену классической при рассмотрении явления на атомном и субатомном уровнях.
Свет – это электромагнитные волны, обладающие энергией и импульсом и распространяющиеся в вакууме со скоростью с=3·108
. Волновая природа света подтверждается явлениями интерференции, дифракции, поляризации.
Спектр – распределение энергии, излучаемой или поглощаемой.
Изменение энергии 
системы связано с изменением ее массы 
следующими образом: 
.
Инерциальными системами отсчета (ИСО) принято считать такие системы отсчета, в которых выполняется первый закон Ньютона. Любая система отсчета, движущаяся равномерно и прямолинейно относительно ИСО, также является инерциальной. Длина волны 
связана с ее частотой 
формулой 
, где 
– скорость света. Электронвольт – энергия, которую приобретает частица с зарядом е при прохождении ускоряющей разности потенциалов в 1 В.
(1 эв=1,6·10-19ДЖ)
14 декабря 1900 г. Макс Планк в докладе на заседании Берлинского физического общества выдвинул революционную гипотезу, что излучение света веществом происходит не непрерывно, а порциями, или квантами.
Слово «квант» происходит от латинского слова quantum, означающего «сколько» или «как много». Это словом, вообще означает часть, долю или порцию.
Согласно гипотезе Планка наименьшая порция энергии, которую несет излучение частотой , определяется формулой
(1), где 
называется постоянной Планка.
Ее значение 
Планк поэтически назвал новую постоянную «таинственным послом» из реального мира»
Развивая идею Планка Альберт Эйнштейн в 1905 г. для объяснения внешнего фотоэффекта предложил современную корпускулярную теорию света, предположив, что свет не только излучается, но распространяется и поглощается отдельными порциями, т. е. является «набором» движущихся элементарных частиц (корпускул) – фотонов.
«Корпускула» по-латыни означает «тельце», «маленькая частица».
По Теории Эйнштейна, монохроматическая электромагнитная волна частотой представляет собой поток частиц – квантов или фотонов. Название «фотон» было предложено в 1928 г. Американским физиком Артуром Комптоном. Каждый фотон всегда движется со скоростью света с и несет квант энергии. При взаимодействии с веществом фотон ведет себя как частица и передает свою энергию не веществу в целом и даже не атому, а только отдельным электронам.
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5