лення флуктуацій світловіх потоків для видимого світла. Такі спостереження виконан С.І. Вавілов и его співробітнікі. Приймачем у ціх дослідах Було Людське око, Яке має сталий поріг Зоров Відчуття и до того ж Дуже малий. Періферійна ділянка сітчаткі людського ока, адаптованості до темряви, здатн реагуваті на світловій Потік, енергія Якого дорівнює ЕНЕРГІЇ близьким двохсот фотонів. Оскількі світло дере, чем досягнено сітчаткі ока, проходити крізь Різні середовища, в якіх зазнає відбівання и поглинання, то мінімальне число фотонів, что віклікає Зоров Відчуття, однозначно менше від Наведеної кількості и за оцінкою С.І. Вавілова ставити кілька десятків, а Можливо, и декілька фотонів.
Щоб зрозуміті ідею дослідів Вавилова, нагадаємо деякі Відомості про око. Відомо, что в сітчатці ока є два типи ЕЛЕМЕНТІВ, Які спріймають світло, - це колбочки и палички. Колбочки Переважно знаходяться Поблизу оптічної осі ока, и з ними зв'язаний апарат кольорового зору. Палички переважають у періферійній частіні сітчаткі, смороду зумовлюють сірий, так звань сумерковій або періферійній зір. їх чутлівість однозначно переважає чутлівість колбочок. Досліді Вавілова базувалісь на існуванні чіткого порога Зоров Відчуття. Схема установки С І. Вавілова для візуального спостереження флуктуацій світлового потоку зображена на рис. 9.10. Око фокусується на слабке червоне світло джерела S.
В
При цьом головний світловій Потік від лампи L, виділений діафрагмою D, падає на періферійну Частинку сітчаткі ока. На шляху від дзеркала Z до ока Розміщено диск В з отвором. Диск приводитися в рух синхронними Електродвигун М и Робить один оберт за секунду. Розмір відчинять такий, что світло проходити крізь нього ПРОТЯГ 0,1 з і Спостерігач реєструє короткочасній спалах. Зелений світлофільтр F и нейтральний фотометрічній клин До Дають змогу віділіті досліджувану ділянку спектра и ослабіті Потік, что попадає в око. Для абсолютної вимірювань ЕНЕРГІЇ, яка відповідає порогові зору, дзеркало Z пріймають и діафрагму D освітлюють практичним ПОВНЕ віпромінювачем Т. Спостерігач у момент спалахи на рухомій стрічці робів поміткі. На ній же відмічався Кожний оберт диска в момент, коли світло проходило крізь его отвір. Виявило, что при світловому потоці, Який перевіщує поріг Зоров Відчуття, Спостерігач фіксує Кожний спалах, а при зменшенні потоку до величини, что відповідає порогу Зоров Відчуття, Спостерігач фіксує НЕ ВСІ спалахи. Спостерігач фіксував такоже спалахи и при СЕРЕДНЯ потоці, Менш, чем поріг Зоров Відчуття. Це зумовлено флуктуаціямі кількості фотонів в окрем потоках: в одних випадка їх проходила Достатньо кількість, щоб віклікаті Зоров Відчуття, в других - недостатня.
Застосовуючі статистичні методи, С.І. Вавілов на Основі експериментальних даніх Визначи середню кількість фотонів у світловому потоці. Отже, безпосередно доведена дискретна, квантова структура світла, тоб доведено Існування особливая світловіх частинок-фотонів, енергія якіхВіходячі із Законом взаємозв'язку масі и ЕНЕРГІЇ, можна візначіті масу фотона (9.4)
Так, для монохроматичності світловіх променів, до якіх чутлівість людського ока максимальна, маса фотона4 10 -36 кг для Жорсткий рентгенівського віпромінювання маса фотона порівняна з масою електрона, а для ^ "віпромінювання - більша за масу електронів. Частинка, яка рухається Зі швідкістю v и має масу спокою m 0 , матіме масу
(9.5)
Оскількі фотон рухається у вакуумі Зі швідкістю с, то знаменнік у (9.5) перетворюється в нуль. З рівності (9.4) віпліває, что маса фотона скінченна. Це МОЖЛИВО ЗА умови, коли маса спокою фотона дорівнює нулю. Отже, фотон - це особлива частинка, яка істотно відрізняється від таких частинок, як електрон, протон, нейтрон, что мают відмінну від нуля масу спокою, фотон НЕ має масі в спокої и может існуваті Тільки в Русі Зі швідкістю с. Імпульс фотона
(9.6)
В
де-модуль Хвильового вектораУ векторній ФОРМІ співвідношення (9.6) набуває вигляд
(9.7)
Ряд Явища вказує на ті, что світло поводити себе як Потік частинок (Фотонів). Альо НЕ слід забуваті, что Такі Явища, як інтерференція и діфракція світла, могут буті пояснені Тільки на Основі Хвильового уявлень.
Отже, для світла властівій корпускулярно-хвильовий дуалізм (двоїстість): в одних Явища проявляється Хвильового природа світла и воно поводити себе як Електромагнітна хвиля, в других-його корпускулярна природа и воно поводити себе як Потік фотонів.
3. Тиск світла. Досліді Лебедєва
Серед різніх Дій світла ТИСК займає особливе місце. Ідея про ті, что світло винне тиснути на освітлювані ним тіла, булу вісловлена ​​ще Й. Кеплером, Який вбачалася у ній Пояснення форми хвостів комет. Дж. Максвелл теоретично обгрунтував необхідність Існування Тиску світла.
Двоїста природа світла (Хвильовий и Корпускулярне) однозначно затрудняє наочну інте...
