Wykład 11

HISTORIA FIZYKI

Wkład Einsteina do fizyki

Zbigniew Osiak (Tekst)

Małgorzata Osiak (Ilustracje)

© Copyright 2015 by

Zbigniew Osiak (text) and Małgorzata Osiak (illustrations)

Wydawnictwo: Self Publishing

e-mail: zbigniew.osiak@gmail.com

Linki do moich publikacji naukowych i popularnonaukowych, e-booków oraz audycji telewizyjnych i radiowych są dostępne w bazie ORCID pod adresem internetowym:

http://orcid.org/0000-0002-5007-306X

Wstęp

W latach 2008, 2009 i 2010 wygłosiłem dla słuchaczy Uniwersytetu Trzeciego Wieku w Uniwersytecie Wrocławskim cykl wykładów poświęconych historii fizyki.

01. Historia Fizyki – O tym, jak w XVII wieku fizyka stała się nauką

02. Historia Fizyki – Szkic rozwoju fizyki w XVIII wieku

03. Historia Fizyki – Szkic rozwoju fizyki w XIX wieku

04. Historia Fizyki – Szkic rozwoju fizyki w XX wieku

05. Historia Fizyki – Szkic rozwoju termodynamiki

06. Historia Fizyki – Szkic rozwoju elektrodynamiki

07. Historia Fizyki – Szkic rozwoju atomistki

08. Historia Fizyki – Szkic rozwoju fizyki kwantowej

09. Historia Fizyki – Wielkie eksperymenty

10. Historia Fizyki – Wielcy fizycy

11. Historia Fizyki – Wkład Einsteina do fizyki

12. Historia Fizyki – Współpracownicy Einsteina

13. Historia Fizyki – Ciekawostki dotyczące Nagród Nobla

14. Historia Fizyki – Uczestnicy I Konferencji Solvaya

15. Historia Fizyki – Polscy fizycy

Prezentowany 11 tom zawiera pomocnicze materiały do wykładu:

Historia Fizyki – Wkład Einsteina do fizyki.

Historia Fizyki – Wkład Einsteina do fizyki

Albert Einstein (1879-1955)

Ruchy Browna

Fotony

Zjawisko fotoelektryczne

Albert Einstein (1879-1955)

Genialny fizyk teoretyk

1879 - Urodził się 14 marca w Ulm.

1900 - Ukończył politechnikę w Zurychu.

1905 - Doktoryzował się na uniwersytecie w Zurychu.

1913 - Został członkiem Pruskiej Akademii Nauk.

1921 - Otrzymał Nagrodę Nobla z fizyki „za wkład do fizyki teoretycznej, a szczególnie za odkrycie prawa zjawiska fotoelektrycznego”.

1933 - Wyemigrował do Ameryki.

1955 - Zmarł 18 kwietnia w Princeton.

Ruchy Browna

• Ruchy Browna stanowią chaotyczne ruchy drobnych cząstek zawieszonych w cieczy spowodowane przypadkowymi zderzeniami z cząsteczkami cieczy.

• Teorię ruchów Browna, odkrytych przez Browna w 1827, podali niezależnie od siebie Einstein w 1905 i Smoluchowski w 1906, wyznaczając wyrażenie na średni kwadrat przesunięcia.

• Robert Brown (1773-1858), brytyjski botanik

• Marian Smoluchowski (1872-1917), polski fizyk

Fotony

• Foton jest kwantem pola elektromagnetycznego poruszającym się w próżni z szybkością c  3·10^8 m/s. Fotony są bozonami o spinie 1, nie mają masy oraz ładunku elektrycznego. Energia (E) oraz wartość pędu (p) fotonu określone są poniżej:

• Pojęcie fotonu wprowadził Einstein w 1905.

• Nazwę foton zaproponował Lewis w 1926.

• Gilbert Newton Lewis (1875-1946), amerykański fizyko-chemik

Zjawisko fotoelektryczne

• Zjawisko fotoelektryczne polega na wybijaniu elektronów z powierzchni metalu przez światło o odpowiedniej częstotliwości.

• Zjawisko fotoelektryczne odkrył Hertz w 1887.

• Teorię zjawiska fotoelektrycznego podał Einstein w 1905.

• Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894), niemiecki fizyk

• Fakty doświadczalne związane ze zjawiskiem fotoelektrycznym Einstein wyjaśnił w ramach teorii bazującej na dwóch założeniach:

• Jeden foton, o odpowiedniej energii, wybija jeden elektron.

• Energia fotonu powinna być sumą pracy wyjścia elektronu z metalu i energii kinetycznej wybitego elektronu.

Fotokomórka

• Fotokomórka jest próżniową bańką szklaną, wewnątrz której znajdują się dwie elektrody. Katoda wykonana jest z metalu o pracy wyjścia nie większej od energii padających na nią fotonów. Oświetlona katoda, wskutek zjawiska fotoelektrycznego, emituje elektrony. Dzięki temu fotokomórka może przewodzić prąd elektryczny.