ฟิสิกส์อะตอม

จาก วิกิตำรา

การทดลองของครูกส์[แก้ไข]

เป็นการทดลองเพื่อแสดงให้เห็นถึงอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุไฟฟ้าเป็นลบ

การทดลองของทอมสัน[แก้ไข]

เป็นการทดลองเพื่อหาค่าของประจุต่อมวลของอิเล็กตรอน โดยการใช้หลอดรังสีแคโทด

หลอดรังสีแคโทเป็นอุปกรณืทีมีส่วนประกอบที่ใช้ในการหาค่า 2 ส่วนคือ

  1. ส่วนเร่งอิเล็กตรอน เป็นส่วนที่ใช้ความต่างศักย์เร่งประจุอิเล็กตรอน
  2. ส่วนกรองความเร็ว ซึ่งมีสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า

ส่วนเร่งอิเล็กตรอน[แก้ไข]

จากกฎอนุรักษ์พลังงานจึงทำให้พลังงานที่ต้นทางเท่ากับพลังงานที่ปลายทาง

พลังงานที่A = พลังงานที่C


แทนค่า



แต่ข้อมูลที่มีในตอนนี้ทราบเพียงแค่ค่าของ เท่านั้น เราจึงยังหาค่าของ ไม่ได้เพราะเรายังไม่รู้ค่าของ และ จึงต้องหาความเร็วของอิเล็กตรอนจากส่วนกรองความเร็ว

ส่วนกรองความเร็ว:หาอัตราเร็วของอิเล็กตรอน[แก้ไข]

เมื่ออิเล็กตรอนวิ่งผ่านสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าเป็นเส้นตรงแสดงว่าแรงของสนามแม่เหล็กเท่ากับสนามไฟฟ้าจึงหักล้างกันพอดีศูนย์



ค่าของ และ เป็นค่าของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่จ่ายเข้าไปจึงทำให้สามารถหาความเร็วของอิเล็กตรอนได้

ส่วนกรองความเร็ว:หาอัตราส่วนประจุต่อมวล[แก้ไข]

ต่อไปเป็นการหาอัตราส่วนประจุต่อมวล ของอิเล็กตรอนโดยตัดสนามไฟฟ้าออกจะทำให้เหลือเพียงแต่สนามแม่เหล็กแต่เมื่ออิเล็กตรอนพุ่งเข้าไปจะทำให้มีเส้นทางโค้งตามกฎมือขวา ทำให้แรงที่กระทำกับเส้นแรงแม่เหล็กมีค่าเท่ากับแรงสู่ศูนย์กลาง


การทดลองหยดน้ำมันของมิลลิแกน[แก้ไข]

การทดลองนี้แสดงให้เห็นถึงค่าประจุต่อมวลของอิเล็กตรอนโดยใช้หยดน้ำมันลอยนิ่งในสนามซึ่งทำให้แรงลัพธ์เท่ากับศูนย์



แต่ เป็นผลรวมของพลังงานจากอิเล็กตรอนหลายๆ ตัวรวมกัน เพราะฉะนั้น พลังงานของอิเล็กตรอนตัวเดียวจึงเท่ากับ


การแผ่รังสีของวัตถุดำและค่านิจของแพลงค์[แก้ไข]

วัตถุสามารถแผ่คลื่นรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ด้วยตัวเอง แต่จะมีความเข้มแสงต่างกันไปตามอุณหภูมิของวัตถุนั้นๆ โดยที่อุณหภูมิสูงวัตถุจะมีการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงของแสงมาก จึงเห็นวัตถุเหล่านี้เปล่งแสงได้ (ลองนึกภาพของหลอดไฟตามไป) แต่วัตถุที่มีอุณหภูมิต่ำจะมีการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่อยู่ในย่านของแสงน้อยมาก เราจึงไม่เห็นแสงเปล่งออกมา วัตถุที่แผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้านี้เราเรียกว่า "วัตถุดำ" (Black Body) แพลงค์ได้จำลองการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของวัตถุดำ โดยให้วัตถุดำมีอะตอมคู่อยู่มากมาย ซึ่งอะตอมคู่จะสั่นให้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา และเมื่ออะตอมมีการสั่นด้วยความถี่ที่มากขึ้น พลังงานที่ปล่อยออกมาก็ยิ่งมากขึ้นตามด้วย และถ้ายิ่งมีอะตอมมาก พลังงานก็จะมากตามเช่นกัน



แหล่งข้อมูลอื่น[แก้ไข]

w
วิกิพีเดีย มีบทความเกี่ยวกับ :