![Page 1: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/1.jpg)
บทที่ 19 ฟิสิกส์อะตอม
1
![Page 2: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/2.jpg)
1. อะตอม2. การค้นพบอิเล็กตรอน3. แบบจ าลองอะตอมของทอมสัน4. แบบจ าลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด5. การทดลองด้านสเปกตรัม6. ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก7. ทฤษฎีอะตอมของโบร์
เนื้อหา
2
![Page 3: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/3.jpg)
8. การทดลองของฟรังก์และเฮิรตซ์9. รังสีเอกซ์10. ความไม่สมบูรณ์ของทฤษฎีของโบร์11. ทวิภาพของคลื่นและอนุภาค12. กลศาสตร์ควอนตัม13. เลเซอร์14. ตัวน า กึ่งตัวน า และฉนวน
เนื้อหา
3
![Page 4: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/4.jpg)
1. อะตอม
การพัฒนาแนวคิดเกี่ยวกับโครงสร้างของสสาร สามารถสรุป โดยย่อได้ดังนี้ คือ 1. ทฤษฎีอะตอมของเดโมคริตุส (พ.ศ. 83-173) ดิโมคริตุส (Democritus) ได้เสนอโครงสร้างสสารเป็นครั้งแรก ซ่ึงสรุปได้ว่า
4
![Page 5: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/5.jpg)
เดโมครีตุส ผู้ให้ก ำเนิดค ำว่ำ อะตอม 5
![Page 6: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/6.jpg)
ก. สสารทุกชนิดประกอบด้วยหน่วยที่ย่อยที่สุดซึ่งแบ่งแยกต่อไปอีกไม่ได้แล้ว เรียกว่า อะตอม ซึ่งไม่สูญหายไปและไม่เกิดใหม่
ข. อะตอมของสสารทุกชนดิเหมือนกันหมด แต่การจัดเรียงตัวต่างกันจึงเป็นสารต่างชนิดกัน
ค. ระหว่างอะตอมเป็นที่ว่าง ซึ่งอะตอมสามารถเคลื่อนที่ไปมาได้
6
![Page 7: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/7.jpg)
ง. การเปลี่ยนแปลงของสสารจากชนิดหนึ่งเป็นอีกชนิดหนึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงลักษณะการจัดเรยีงตัวของอะตอม
7
![Page 8: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/8.jpg)
อาริโตเติล 8
![Page 9: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/9.jpg)
2. โครงสร้างสสารของอาริโตเติล (พ.ศ. 159-221) อาริสโตเติล (Aristotle) มีความคิดเกี่ยวกับโครงสร้างสสารขัดแย้งกับดิโมคริตุส โดยเขาเสนอความคิดโดยสรุปได้ว่า
ก. สสารจะถูกแบ่งให้เล็กเท่าไรก็ได้โดยไม่สิ้นสุด ข. สสารทุกชนิดเกิดจากองค์ประกอบมูลฐาน 4 ชนิด คือ ดิน น้้า ลม ไฟ
9
![Page 10: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/10.jpg)
ค. สสารชนิดเดียวกันจะมีองค์ประกอบมูลฐานเหมือนกัน
ง. การเปลี่ยนแปลงสสารเกิดขึ้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบมูลฐาน
เนื่องจากสสารทุกชนิดมีองค์ประกอบมูลฐานเหมือนกัน จึงท้าให้นักวิทยาศาสตรใ์นสมัยนั้นพยายามเปลี่ยนโลหะราคาถูกให้เป็นโลหะมีค่า เรียก ยุคนี้ว่า ยุคเล่นแร่แปรธาตุ หรือ ยุคอัลเคมี
10
![Page 11: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/11.jpg)
ดอลตัน (John Dalton)11
![Page 12: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/12.jpg)
3. ทฤษฎีอะตอมของดอลตัน (พ.ศ. 2309-2387) ดอลตัน (John Dalton) ได้สร้างแบบจ้าลองอะตอม โดยน้าข้อมูลการทดลองของนักวิทยาศาสตร์หลาย ๆ คน เช่น บอยล์ คาเวนดิช ลาวัวซิเอ มาสรุปเป็นทฤษฎีอะตอมได้ดังนี้ คือ ก. อะตอมเป็นหน่วยย่อยที่สุดของสสาร และจะแบ่งแยกต่อไปไม่ได้
12
![Page 13: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/13.jpg)
ข. อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันเหมือนกัน อะตอมของธาตุต่างชนิดกันไม่เหมือนกัน
ค. อะตอมของธาตุหนึ่งจะเปลี่ยนไปเป็นอะตอมของธาตุอื่นไม่ได้
ง. อะตอมจะรวมตัวเป็นโมเลกุลเกิดเป็นสารประกอบ
จ. ในปฏิกิริยาเคมีใด ๆ อะตอมจะไม่สูญหายไปหรือเกิดขึ้นใหม่
13
![Page 14: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/14.jpg)
จากการพฒันาแนวความคดิเกี่ยวกับโครงสร้างของสสารจนถึงสมัย ของดอลตัน พอจะสรุปได้ว่า สสาร ประกอบด้วยหน่วยย่อยที่สุด คือ อะตอม และอะตอมนี้จะแบ่งแยกอีกไม่ได้
แต่ในปัจจุบัน ทฤษฎีอะตอมของดอลตันถูกคัดค้านโดยความรู้สมัยใหม่และการค้นพบอนุภาคตวัใหม่ ๆ ท้าให้แบบจ้าลองอะตอมเปลี่ยนไป คือ
14
![Page 15: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/15.jpg)
ก. อะตอมสามารถแบ่งให้เลก็ลงไปได้อีก ข. อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันอาจต่างกันได้ ค. อะตอมของธาตุหนึ่งเปลีย่นไปเป็นอะตอมของธาตุอื่นได้
15
![Page 16: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/16.jpg)
ในปี พ.ศ. 2398 ไกสส์เลอร์ (Heinrich Geissler) ได้ประดิษฐ์หลอดสุญญากาศ โดยลดความดันภายในหลอดเหลือเพียง 0.01 เปอร์เซ็นต์ ของบรรยากาศปกติ และท้าการทดลองต่อขั้วปลายหลอดแก้วทั้งสองด้วยความต่างศักย์สูง พบว่าจะมีกระแสไฟฟ้าไหลและเกิดการเรืองแสงเป็นสีเขียวที่ผนังหลอด
2. การค้นพบอิเล็กตรอน
16
![Page 17: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/17.jpg)
17
![Page 18: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/18.jpg)
18
![Page 19: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/19.jpg)
มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว พบว่าการเรืองแสงจะเกิดมากที่สุดที่ผนังหลอดด้านที่อยู่ตรงข้ามกับขั้วลบ จึงเชื่อว่าน่าจะมีรังสีออกจากขั้วลบ และเรียนรังสีนี้ว่า รังสีแคโทด (cathode ray)
19
![Page 20: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/20.jpg)
20
![Page 21: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/21.jpg)
จากการศึกษาสมบัติของรังสีแคโทดสรุปว่า
ก. รังสีแคโทดเป็นล้าอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าลบ เรียกว่า อนุภาครังสีแคโทด ข. รังสีแคโทดเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง เบี่ยงเบนในสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าได้ ค. ไม่สามารถผ่านแผ่นโลหะบาง ๆ จึงปรากฏเงาของแผ่นโลหะ
ง. ท้าให้สารเรืองแสงเกิดการเรืองแสงได้21
![Page 22: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/22.jpg)
การทดลองของทอมสัน
ในปี พ.ศ. 2440 ทอมสัน (Sir Joseph John Thomson) ได้ท้าการทดลองเพ่ือวัดค่าประจุต่อมวลของอนุภาครังสีแคโทดจากหลอดรังสีแคโทด
22
![Page 23: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/23.jpg)
23
![Page 24: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/24.jpg)
24
![Page 25: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/25.jpg)
ให ้C เป็นขั้วแคโทด A เป็นขั้วแอโนด P และ Q เป็นแผ่นโลหะขนาน เมื่อต่อ C กับ A กับความต่างศักย์สูง ๆ (Vสูง ) จะเกิดรังสีแคโทดปล่อยจากขั้ว C ล้ารังสีนี้จะถูกเร่งในสนามไฟฟ้าที่มีความต่างศักย์สูงระหว่าง C กับ A ล้ารังสีแคโทดจะเคลื่อนที่ไปยังแอโนด A และผ่านไปยังทรงกระบอก D ซึ่งเป็นทางบังคับท้าให้ล้ารังสีแคโทดพุ่งตรงไปกระทบสารเรืองแสงที่ฉาบไว้ที่จุด S
25
![Page 26: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/26.jpg)
ในการทดลอง เมือ่ใส่สนามไฟฟ้าและ/หรือสนามแม่เหล็ก จะมีผลดังต่อไปนี้
26
![Page 27: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/27.jpg)
27
![Page 28: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/28.jpg)
1. ถ้าใส่สนามไฟฟ้า ( ) ระหว่างแผ่นขนาน P และ Q กระท้าโดยต่อแผ่นโลหะ P และ Q เข้ากับขั้วแบตเตอรี่จะพบว่าจุดสว่าง S เลื่อนไปจากเดิม แสดงว่ามีแรงกระท้ากับล้ารังสีแคโทดนี้ ( )
28
![Page 29: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/29.jpg)
2. ถ้าใส่สนามแม่เหล็ก ( ) ระหว่างแผ่นขนาน P และ Q จุดสว่าง S จะเลื่อนจากเดิม
29
![Page 30: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/30.jpg)
30
![Page 31: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/31.jpg)
3. ถ้าใส่สนามไฟฟ้า ( ) และสนามแม่เหล็ก ( ) พรอ้ม ๆ กนัทั้ง 2 สนาม แล้วปรับให้ล้ารังสีแคโทดไปปรากฏบนฉากที่เดิมในขณะไม่มีสนามทั้งสอง แสดงว่าแรงทางไฟฟ้า ( ) เท่ากับแรงทางแม่เหล็ก ( )
31
![Page 32: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/32.jpg)
32
![Page 33: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/33.jpg)
33
![Page 34: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/34.jpg)
สรุป ทอมสันได้ท้าการทดลองตาม ขั้นตอนดังนี้
1. บริเวณเร่งอนุภาคจากแคโทด (C) ไป แอโนด (A)
34
![Page 35: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/35.jpg)
2. บริเวณสนามแม่เหล็ก B
35
![Page 36: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/36.jpg)
3. หาค่าความเร็ว ของล้ารังสีแคโทดจาก
36
![Page 37: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/37.jpg)
4. ผลการทดลองของทอมสัน ไม่ว่าจะเปลี่ยนโลหะที่ปล่อยล้ารังสีแคโทดจากโลหะชนิดใด จะได้ค่าประจุต่อมวลล้ารังสีแคโทด
37
![Page 38: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/38.jpg)
ตัวอย่าง 1 อิเล็กตรอนในหลอดโทรทัศน์ถูกเร่งจากสภาพหยุดนิ่งด้วยความต่างศักย์ไฟฟ้าขนาด 15000 โวลต์ เข้าไปในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็กขนาด 50 มิลลิเทสลา อิเล็กตรอนดังกล่าวจะมีความเร็วเท่าไร และเคลื่อนที่ด้วยขนาดรัศมีความโค้งเท่าไร
38
![Page 39: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/39.jpg)
วิธีท้า ตอนแรกอิเล็กตรอนถูกเร่งด้วยสนามไฟฟ้าจะมีความเร็วเท่ากับ
39
![Page 40: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/40.jpg)
ตอนท่ีสองตีวงในสนามแม่เหล็ก
40
![Page 41: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/41.jpg)
ตัวอย่าง 2 อิเล็กตรอนตัวหน่ึงถูกยิงเข้าไปในระหว่างแผ่นขนานซึ่งอยู่ห่างกัน 2 เซนติเมตร มีความต่างศักย์ไฟฟ้าขนาด 200 โวลต์ และสนามแม่เหล็กขนาด 25 10-3 เทสลา อยู่โดยมีทิศของแนวทางเดิม สนามไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก ตั้งฉากกันทั้งหมด ถ้าปรากฏว่าล้าอิเล็กตรอนไม่เบี่ยงเบน จงหาความเร็วของอิเล็กตรอน
41
![Page 42: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/42.jpg)
วิธีท้า สนามไฟฟ้า
เมื่ออิเล็กตรอนไม่เบี่ยงเบน อัตราเร็ว
42
![Page 43: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/43.jpg)
การทดลองของมิลลิแกน
ในปี พ.ศ. 2454 มิลลิแกน (Robert Milikan) นักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน ได้ท้าการทดลองหาค่าประจุอิเล็กตรอนไดส้้าเร็จ โดยฉีดหยดน้้ามันลงไประหว่างแผ่นโลหะขนาน ซึ่งมีความต่างศักย์ไฟฟ้า เมื่อให้สนามไฟฟ้าที่เหมาะสมจะท้าให้หยดน้้ามันลอยนิ่งหรือเคลือ่นที่ด้วยความเร็วคงตัว
43
![Page 44: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/44.jpg)
44
![Page 45: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/45.jpg)
45
![Page 46: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/46.jpg)
เม่ือหยดน้้ามันหยุดนิ่งแสดงว่าแรงลัพธ์ที่หยดน้้ามันเป็นศูนย์
46
![Page 47: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/47.jpg)
47
![Page 48: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/48.jpg)
ตัวอย่าง 3 ในการทดลองของมิลลิแกนพบว่า หยดน้้ามันหยดหนึ่งลอยนิ่งระหว่างแผ่นโลหะคู่ขนานห่างกัน 5 เซนติเมตร ถ้าหยดน้้ามันมวล 810-15 กิโลกรัม ได้รับประจุเพิ่มเข้าไป 2 ตัว จงหาว่าแผ่นคู่ขนานจะต้องต่อกับศักย์ไฟฟ้ากี่โวลต์
48
![Page 49: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/49.jpg)
วิธีท้า
ตอบ 49
![Page 50: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/50.jpg)
แบบจ าลองอะตอมของทอมสัน1. อะตอมจะมีรูปร่างเป็นทรงกลมคล้ายผล แตงโม เนื้อทรงกลมส่วนใหญ่จะเป็น
ประจุไฟฟ้าบวกซึ่งกระจายสม่้าเสมอ ส่วนเม็ดของทรงกลมจะเป็นประจุลบ
50
![Page 51: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/51.jpg)
แบบจ าลองอะตอมของทอมสัน2. ในสภาวะปกติอะตอมจะเป็นกลางทาง
ไฟฟ้า โดยมีจ้านวนประจุไฟฟ้าบวก และประจุไฟฟ้าลบเท่า ๆ กัน
51
![Page 52: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/52.jpg)
แบบจ าลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด รัทเทอร์ฟอร์ดใช้อนุภาคแอลฟา จากธาตุพอโลเนียม ซึ่งมีความเร็วสูงประมาณ 107
เมตรต่อวินาที ยิงไปยังแผ่นทองค้าบาง ๆ ซึ่งหนาประมาณ 400 อะตอม เพื่อศึกษาการเบนไปจากแนวเดิมของอนุภาคแอลฟา ผลการทดลองพบว่า
52
![Page 53: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/53.jpg)
อนุภาคเกือบทั้งหมดทะลุผ่านแผ่นทองค้าได้โดยมีการเบี่ยงเบนน้อยมาก แต่มีบางส่วนเบี่ยงเบนไปเป็นมุม 90-180 องศา
53
![Page 54: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/54.jpg)
54
![Page 55: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/55.jpg)
จากการทดลอง ท้าให้สรุปได้ว่า ภายในอะตอมมีท่ีว่างมาก มวลส่วนใหญ่ของอะตอมรวมกันอยู่ที่ศูนย์กลางอะตอม โดยมีประจุไฟฟ้าบวก เรียกว่า นิวเคลียส และมีประจุไฟฟ้าลบ คือ อิเล็กตรอน วิ่งอยู่รอง ๆ ซึ่งขนาดของอะตอมก็ คือ รัศมีวงโคจรของอิเล็กตรอน
55
![Page 56: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/56.jpg)
การค้านวณหาระยะที่อนุภาคแอลฟาเข้าใกล้นิวเคลียสมากท่ีสุด
56
![Page 57: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/57.jpg)
จากรูป ณ จุด P อนุภาคแอลฟามีพลังงานจลน์มากท่ีสุด (Ek สูงสุด) แล้วพลังงานจลน์จะลดลง โดยเปลี่ยนเป็นพลังงานศักย์ไฟฟ้าจนหมดท่ีจุด Q
57
![Page 58: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/58.jpg)
จากกฎการอนุรักษ์พลังงาน
58
![Page 59: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/59.jpg)
m เป็นมวลของอนุภาคแอลฟา = 4 1.66 10-27 กิโลกรัม K เป็นค่าคงตวัจากกฎของคูลอมบ์ = 9 109 นิวตัน-เมตร ต่อคลูอมบ ์(N.m2/C2)q เป็นประจุไฟฟ้าของอนุภาคแอลฟา
= 2 1.6 10-19 คูลอมบ ์( C )qAU เป็นประจุไฟฟ้าของนิวเคลยีสทองค้า = 79 1.6 10-19 คูลอมบ์v เป็นความเร็วสูงสุดของอนุภาคแอลฟา
มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที (m/s)R เป็นระยะทางจากศูนย์กลางนิวเคลียสทองค้าถึงต้าแหน่งที่ อนุภาคแอลฟาใกล้นิวเคลยีสที่สุด (ขนาดของนิวเคลียส)59
![Page 60: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/60.jpg)
ตัวอย่าง 4 ในการทดลองของรัทเทอร์ฟอร์ด โดยยิงอนุภาคแอลฟาซึ่งมีพลังงานจลน์ 10 เมกะอิเล็กตรอนโวลต์ เข้าชนนิวเคลียสของทองค้า จงหาประมาณขนาดนิวเคลียสของทองค้า
60
![Page 61: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/61.jpg)
วิธีท้า
พลังงานจลน์สูงสุดของแอลฟา = 10 MeV
(1 อิเล็กตรอนโวลต์ (eV) = 1.610-19 J)
61
![Page 62: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/62.jpg)
ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก
คือ ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่อแสงที่มีความถี่สูงหรือความยาวคลื่นสั้นมาตกกระทบผิวโลหะในหลอดสุญญากาศ จะท้าให้อิเล็กตรอนหลุดออกจากอะตอมของโลหะ
62
![Page 63: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/63.jpg)
63
![Page 64: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/64.jpg)
ในการศึกษาปรากฏการณ์โฟโตอเิล็กทริกจะศึกษาใน 2 ลักษณะ คือ
1. จ้านวนโฟโตอิเล็กตรอนที่หลุดจากผิวโลหะขึ้นอยู่กับอะไร
2. พลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนที่หลุดขึ้นอยู่กับอะไร
64
![Page 65: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/65.jpg)
หลักการท้างานของหลอดโฟโตอิเล็กทริก เมื่อแสงตกกระทบท่ีแผ่นโลหะ C (แคโทด) อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่มายังแผ่นโลหะ A (แอโนด) เกิดกระแสอิเล็กตรอน เรียกว่า โฟโตอิเล็กตรอน (photo electron) ท้าให้มีกระแสไฟฟ้าไหลแต่มีค่าน้อยมาก
65
![Page 66: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/66.jpg)
แสดงวงจรเพื่อศึกษาจ้านวนโฟโตอิเล็กตรอน66
![Page 67: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/67.jpg)
ถ้าเพิ่มเซลล์ไฟฟ้าท้าให้ขั้ว C มีศักย์ไฟฟ้าเป็นลบ (-) และขั้ว A มีศักย์ไฟฟ้าเป็นบวก (+) จะเกิดสนามไฟฟ้าระหว่างขั้ว C และ A ท้าให้มีจ้านวนอิเล็กตรอนท่ีหลุดไปถึง A มากขึ้นจึงมีกระแสไฟฟ้ามากขึ้น
67
![Page 68: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/68.jpg)
1. ถ้าต้องการศึกษาว่า จ้านวนโฟโต อิเล็กตรอนขึ้นอยู่กับความเข้มแสงหรือ
ความถี่แสงก. ถ้าให้ความถี่แสงคงที่ (มากกว่า
ความถี่ขีดเริ่ม) แล้วเปลี่ยนความเข้มของแสง จ้านวนกระแสโฟโตอิเล็กตรอนจะเพิ่มข้ึน
68
![Page 69: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/69.jpg)
ข. ถ้าให้ความเข้มของแสงคงที่ แล้วเปลี่ยนความถี่ของแส จ้านวนกระแสโฟโตอิเล็กตรอนจะ ไม่เปลี่ยนแปลง
69
![Page 70: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/70.jpg)
2. ถ้าต้องการศึกษาพลังงานจลน์ของอิเล็กตรอน
70
![Page 71: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/71.jpg)
ใส่เซลล์ไฟฟ้าเพื่อให้เกิดสนามไฟฟ้าในทิศต้านการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน เมื่อฉายแสงแล้วอิเล็กตรอนหลุด จะมีพลังงานจลน์สูงสุด และพลังงานจลน์จะเปลี่ยนรูปเป็นพลังงานศักย์ไฟฟ้า เมื่อเพ่ิมความต่างศักย์ระหว่าง C กับ A จะท้าให้กระแสไฟฟ้าลดลงจนเป็นศูนย์ แสดงว่ามีอิเล็กตรอนหลุดจาก C แต่วิ่งไม่ถึง ถงึ A 71
![Page 72: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/72.jpg)
จากกฎการอนุรักษ์พลังงาน พลังงานจลน์สูงสุดของอิเล็กตรอน (Ekmax ) จะเปลี่ยนรูปเป็นพลังงานศักย์ไฟฟ้า (eVs)
72
![Page 73: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/73.jpg)
เมื่อ Vs คือ ความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่าง C กับ A ที่ท้าให้กระแสโฟโตอิเล็กตรอนหยุดพอดี เรียกความต่างศักย์นี้ว่า ความต่างศักย์หยุดยั้ง (stopping potential)
73
![Page 74: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/74.jpg)
ปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกของไอน์สไตน์
เมื่อโฟตอนตกกระทบผิวโลหะจะถ่ายโอนพลังงาน hf กับอิเล็กตรอนของโลหะ แต่อิเล็กตรอนจะหลุดจากผิวโลหะก็ต่อเมื่อได้รับพลังงานที่มีค่าอย่างต่้าเท่ากับพลังงานที่โลหะยึดเหนี่ยวอิเล็กตรอนไว้ (work function)
74
![Page 75: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/75.jpg)
แสดงการฉายแสงพลังงาน hf บนแผ่นโลหะ75
![Page 76: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/76.jpg)
จากกฎการอนุรักษ์พลังงาน
ถ้าฉายแสงด้วยความถี่ขีดเริ่ม (f0 ) นั่นคือ อิเล็กตรอนหลุดพอดี แต่ไม่มีความเร็ว (Ekmax = 0) ดังนั้น
76
![Page 77: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/77.jpg)
กราฟของปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทรกิ
77
![Page 78: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/78.jpg)
สรุปปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก
1. แสงเป็นกลุ่มก้อนพลังงาน เรียกว่า โฟตอน2.3. ถ้าฉายแสงน้อยกว่าความถี่ขดีเริ่ม f0 ; อิเล็กตรอน ไม่หลุด ถ้าฉายแสงเท่ากับความถี่ขีดเริ่ม f0 ;
ถ้าฉายแสงมากกว่าความถี่ขีดเริ่ม f0 ;4. Ekmax เป็นพลังงานจลน์สูงสุดของอิเล็กตรอน= eVs
78
![Page 79: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/79.jpg)
ตัวอย่าง 5 พลังงานยึดเหนี่ยวของโฟแทสเซียมเท่ากับ 2.25 อิเล็กตรอนโวลต์ ถ้าแสงความยาวคลื่น 360 นาโนเมตรตกบนผิวโลหะ จงหา ก. พลังงานจลน์สูงสุดของโฟโตอิเล็กทริก ข. ความเร็วสูงสุดของโตอิเล็กทริก ค. ความถี่ขีดเร่ิม
79
![Page 80: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/80.jpg)
วิธีท้า
จากสมการโฟโตอิเล็กทริก
hf เป็นพลังงานที่แสงตกกระทบโลหะ
80
![Page 81: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/81.jpg)
หาพลังงานจลน์สูงสุดของโฟโตอิเล็กทริกW เป็นพลังงานยึดเหนี่ยว = 2.25 eV
ตอบ
81
![Page 82: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/82.jpg)
ข. จาก
ค. จากตอบ
ตอบ
82
![Page 83: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/83.jpg)
ง. จาก
ตอบ
83
![Page 84: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/84.jpg)
ทฤษฎีอะตอมของโบร์ ในปี พ.ศ. 2456 โบร์ (Niels Bohr) นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก ได้เสนอทฤษฎีอะตอมโดยตั้งสมมติฐานว่า 1. มีวงพิเศษบางวงที่อิเล็กตรอนจะวนอยู่รอบ ๆ นิวเคลียสโดยไม่ปลดปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นอิเล็กตรอนจะไม่สูญเสียพลังงาน จึงไม่ชนนิวเคลียส
84
![Page 85: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/85.jpg)
2. ในวงโคจรดังกล่าว อิเล็กตรอนจะวิ่งวนโดยมีโมเมนตัมเชิงมุมคงตัว และเป็นจ้านวนเต็มเท่าของ h
เมื่อ n = เลขควอนตัม = 1,2,3…
85
![Page 86: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/86.jpg)
3. อิเล็กตรอนจะรับหรือคายพลังงานในรูปคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าก็ต่อเมื่อมีการเปลี่ยนวงโคจรเท่านั้น
เมื่อ
ถ้า E เป็นบวก อิเล็กตรอนจะปลดปล่อยพลังงาน E เป็นลบ อิเล็กตรอนจะรับพลังงาน
86
![Page 87: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/87.jpg)
จากสมมติฐาน 3 ข้อ ของโบร์ สามารถน้าไปค้านวณหา รัศมขีองวงโคจร อัตราเร็วในแต่ละชั้นของวงโคจร ความถี่ในแต่ละชั้นของวงโคจร และระดับพลังงานแต่ละชั้นของอิเล็กตรอนส้าหรับอะตอมไฮโดรเจน ดังนี้
87
![Page 88: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/88.jpg)
1. การหารัศมีของวงโคจรของอิเล็กตรอน
แรงที่กระท้ากับอิเล็กตรอน คือ แรงทางไฟฟ้าจากกฎของคูลอมบ ์
88
![Page 89: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/89.jpg)
89
![Page 90: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/90.jpg)
90
![Page 91: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/91.jpg)
เมือ่ rn เป็นรัศมีวงโคจรของอิเล็กตรอนในชั้นที่ nใด ๆ
91
![Page 92: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/92.jpg)
ชั้นท่ี 1 (n=1) อิเล็กตรอนห่างจากกึ่งกลางนิวเคลียส (a0) = 5.3 10-11 เมตรชั้นท่ี 2 (n=2) อิเล็กตรอนห่างจากกึ่งกลางนิวเคลียส
= 4r1
= 4 5.3 10-11 เมตร
92
![Page 93: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/93.jpg)
2. การหาอัตราเร็วของอิเล็กตรอนในแต่ละชั้น ส้าหรับอะตอมไฮโดรเจน
93
![Page 94: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/94.jpg)
เมื่อแทนค่าคงตัวต่าง ๆ จะได้
94
![Page 95: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/95.jpg)
3. การหาความถี่ของอิเล็กตรอนที่โคจรรอบ นิวเคลียสในแต่ละชั้น
95
![Page 96: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/96.jpg)
96
![Page 97: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/97.jpg)
4. การหาระดับพลังงานในแต่ละชั้น ส้าหรับอะตอม ไฮโดรเจน
ในการพิจารณาโบร์ถือว่านิวเคลียสไม่เคลื่อนที่ และพลังงานรวมของอะตอมก็ คือ พลังงานรวมของอิเล็กตรอนรอบ ๆ นิวเคลียสนั่นเอง
97
![Page 98: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/98.jpg)
พลังงานของอะตอม (En ) = พลังงานรวมของ อิเล็กตรอน = พลังงานศักย์ไฟฟ้า (En ) + พลังงานจลน์ (Ek )
พลังงานศักย์ของอิเล็กตรอนในสนามไฟฟ้าของนิวเคลียส
98
![Page 99: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/99.jpg)
หาพลังงานจลน์ (Ek ) จากแรงสู่ศูนย์กลาง (แรงทางไฟฟ้า)
99
![Page 100: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/100.jpg)
100
![Page 101: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/101.jpg)
101
![Page 102: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/102.jpg)
ส้าหรับอะตอมไฮโดรเจน สามารถเขียนระดับชั้นพลังงานได้ดังรูป
102
![Page 103: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/103.jpg)
การน้าทฤษฎีของโบร์มาอธิบายการดูดกลืนและปลดปล่อยพลังงาน
1. อะตอมดูดกลืนพลังงานจากภายนอก เมื่ออะตอมรับพลังงานจากภายนอก อะตอมจะไม่เสถียร อิเล็กตรอนจะเปลี่ยนระดับชั้นพลังงานจากสถานะพื้น(ground state) ชั้นท่ี 1 ไปสู่สถานะกระตุ้น (excited state) ซึ่งสามารถหาพลังงานที่อะตอมดูดกลืนได้จากสมมติฐานข้อที่ 3 ของโบร์ คือ
103
![Page 104: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/104.jpg)
E = Ei – Ef
- ถ้าอิเล็กตรอนเปลี่ยนจากชั้นที่ 1 ไปชั้นที่ 2 เรียกว่า สถานะกระตุ้นที่ 1
E = E1 – E2E = – 13.6 – (– 3.4)
= – 10.2 eV
104
![Page 105: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/105.jpg)
- ถ้าอิเล็กตรอนเปลี่ยนจากชั้นที่ 1 ไปชั้นที่ 3 เรียกว่า สถานะกระตุ้นที่ 2
E = – 13.6 – (– 1.5)= – 12.1 eV
105
![Page 106: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/106.jpg)
- ถ้าอิเล็กตรอนเปลี่ยนจากชั้นที่ 1 ไปชั้นที่ เรียกว่า ไอออไนเซชัน (ionization)
E = – 13.6 – (0)= – 13.6 eV
106
![Page 107: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/107.jpg)
นั้น คือ ถ้าให้พลังงานกับอะตอม 13.6 eV อิเล็กตรอนจะหลุดเป็นอิสระ เรียนพลังงานน้ีว่า พลังงานไอออนไนเซชัน (ionization energy) ส้าหรบั E ที่เป็นลบ (_) แสดงว่าอะตอมรับพลังงาน
107
![Page 108: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/108.jpg)
108
![Page 109: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/109.jpg)
รังสี เอกซ์
เรินตเ์กน (wilhelm Konrad Roengen) นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ได้พบรังสีเอกซ์ โดยบังเอิญ ในปี พ.ศ. 2438 ขณะท่ีท้าการทดลองเกี่ยวกับหลอดรังสีแคโทค
109
![Page 110: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/110.jpg)
รังสี เอกซ์มีสมบัติ ดังนี้
1. มีอ้านาจทะลุทะลวงต่้า2. ท้าให้ก๊าซแตกตัวเป็นไอออนได้3. ไม่เบ่ียงเบนในสนามไฟฟ้าและ
สนามแม่เหล็ก4. เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่น
สั้นมาก110
![Page 111: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/111.jpg)
รังสี เอกซ์มีสมบัติ ดังนี้
5. ท้าให้สารเกิดการเรืองแสงได้6. ท้าปฏิกิริยากับแผ่นฟิล์ม7. มีอันตรายและท้าลายเซลล์ของสิ่งมีชีวิต
111
![Page 112: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/112.jpg)
ประโยชน์ของรังสีเอกซ์
1. ใช้ในการถ่ายภาพให้เห็นโครงสร้างภายในของร่างกาย เช่น โครงกระดูก
2. ใช้ในการหาโครงสร้างของผลึกต่าง ๆ โดยอาศัยการแทรกสอดและการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ในผลึก
112
![Page 113: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/113.jpg)
ประโยชน์ของรังสีเอกซ์
3. ใช้ในทางอุตสาหกรรมการตรวจสอบข้อบกพร่องหรือรอยร้าวของโครงสร้างของโครงสร้างต่าง ๆ
4. ใช้ตรวจหาอาวุธปืนและวัตถุระเบิด
113
![Page 114: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/114.jpg)
114
![Page 115: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/115.jpg)
การเกิดรังสีเอกซ์แบบต่อเนื่อง (continousspectrum)
เกิดจากอิเล็กตรอนวิ่งเข้าชนอะตอมของเป้าทังสเตนแล้วหลุด จะปลดปล่อยรังสีเอกซ์ที่มีพลังงานสูงสุด หรือเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ช้าลงจะปลดปล่อยพลังงานค่าต่าง ๆ กัน
115
![Page 116: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/116.jpg)
เมื่ออิเล็กตรอนวิ่งชนอะตอมของเป้าแล้วหยุด พลังงานจลน์ทั้งหมดของอิเล็กตรอนจะเปลี่ยนเป็นพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในรูปของรังสีเอกซ์
116
![Page 117: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/117.jpg)
117
![Page 118: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/118.jpg)
เมื่อ h = ค่าคงตัวพลังค ์= 6.6310-34 จูล-วินาที c = ความเร็วแสง = 3108 เมตรต่อวินาที e = ประจุของอิเล็กตรอน = 1.610-19
คูลอมบ์ V = ความต่างศักย์ที่ใช้ในการเร่ง อิเล็กตรอนเข้าชนเป้ามีหน่วยเป็น โวลต์ (V)
118
![Page 119: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/119.jpg)
เมื่อแทนค่าคงตัวต่าง ๆ จะได้
119
![Page 120: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/120.jpg)
ตัวอย่าง 1 ความต่างศักย์ที่คร่อมหลอดรังสีเอกซ์เป็น 200 กิโลโวลต์ จงค้านวณหา
ก. ความเร็วของอิเล็กตรอนที่มาถึงแอโนด ถ้าอิเล็กตรอนมีความเร็วต้นเป็นศูนย์
ข. ความยาวคลื่นที่น้อยที่สุดของรังสีเอกซ์
120
![Page 121: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/121.jpg)
วิธีท้า ก.
ตอบ121
![Page 122: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/122.jpg)
ข.
ตอบ
122
![Page 123: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/123.jpg)
ตอบ
ตัวอย่าง 2 หลอดรังสีเอกซ์ท้าให้เกิดรังสีเอกซ์แผ่ออกมา โดยมีความยาวคลื่น 1.5 นาโนเมตร จงหาศักย์ไฟฟ้าของรังสีเอกซ์ วิธีท้า
123
![Page 124: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/124.jpg)
ทวิภาคของคลื่นและอนุภาคปรากฏการณ์คอมป์ตัม(Compton effect)
ในปี พ.ศ. 2466 คอมป์ตัม (Arthur H.Comptor) นักฟิสิกส์ชาวอเมริกา ได้ทดลองฉายรังสีเอกซ์ให้ตกกระทบอิเล็กตรอนในแท่งแกรไฟต์ ปรากฏว่า อิเล็กตรอนและรังสีเอกซ์กระเจิงออกจากกัน
124
![Page 125: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/125.jpg)
แสดงการกระเจิงของอิเล็กตรอนและรังสีเอกซ์125
![Page 126: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/126.jpg)
เมือ่วัดความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์ที่กระเจิงออกมา พบว่าจะขึ้นอยู่กับมุมทีก่ระเจิง () ถ้ามุมที่กระเจิงมีค่ามาก ความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์ที่กระเจิงจะมีค่ามาก และความยาวคลื่นที่เปลี่ยนไปนี้จะไม่ขึ้นกับความเข้มของรังสีเอกซ์ที่ตกกระทบ จากการเกิดปรากฏการณ์คอมป์ตัม ท้าให้เกิดแนวความคิดที่ว่า รังสีเอกซ์ประกอบด้วยก้อนพลังงานที่เรียกว่า โฟตอน
126
![Page 127: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/127.jpg)
ดังนั้นการชนกันระหว่างโฟตอนของรังสีเอกซ์กับอิเล็กตรอนในแท่งแกรไฟต์ จึงเหมือนกับการชนกันระหว่างอนุภาคกับอนุภาค คือ เป็นไปตามกฎการอนุรักษ์พลังงานและกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม ท้าให้สรปุได้ว่า ปรากฏการณ์คอมป์ตัมเป็นปรากฏการณ์ที่สนับสนุนแนวคิดของไอน์สไตน์ที่ว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีสมบัติเป็นอนุภาคได้
127
![Page 128: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/128.jpg)
สมมุติฐานของเดอบรอยล์ ในปี พ.ศ. 2467 เดอ บรอยล์ (Louis De Broglie) นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ได้เสนอความสัมพันธ์ระหว่างความยาวคลื่นและโมเมนตัมของโฟตอน โดยอาศัยทฤษฎีสัมพันธภาพของไอน์สไตน์
128
![Page 129: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/129.jpg)
ส้าหรับโฟตอน
ดังนั้น
จากสมการ
129
![Page 130: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/130.jpg)
แต่ mc = โมเมนตัมของโฟตอน = P
ส้าหรับอนุภาคมวล m เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว v จะมีโมเมนตัม P = mv ดังนั้นความยาวคลื่นของอนุภาคหรือความยาวคลื่นสสาร เขียนความสัมพันธ์ได้
130
![Page 131: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/131.jpg)
ตัวอย่าง 1 จงค้านวณความยาวคลื่น เดอ บรอยล์ ของอนุภาคต่อไปนี้ ก. รถยนต์มวล 1 ตัน เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 100 เมตรต่อวินาที ข. อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 2.0106
เมตรต่อวินาที
131
![Page 132: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/132.jpg)
วิธีท้า
รถยนต์มวล (m) = 1,000 kg , ความเร็ว (v) = 100 m/s
ก. จากสมการ
132
![Page 133: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/133.jpg)
วิธีท้า
ความเร็ว (v) = 2.0106 m/s
ข. อิเล็กตรอนมวล (m) = 9.110-31 kg
133
![Page 134: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/134.jpg)
ตัวอย่าง 2 เร่งอนุภาคประจุไฟฟ้า q ด้วยความต่างศักย์ v โวลต์ อนุภาคประจุไฟฟ้าจะปล่อยคลื่น เดอ บรอยล์ ความยาวคลื่นเท่าใด
134
![Page 135: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/135.jpg)
วิธีท้า จากกฎการอนุรักษ์พลังงาน
135
![Page 136: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/136.jpg)
จาก
136
![Page 137: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/137.jpg)
ตัวอย่าง 3 รถยนต์คันหนึ่งมีมวล 1,000 กิโลกรัม แล่นด้วยความเร็ว 72 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ถ้าคิดว่ารถยนต์คันนี้เป็นคลื่นจะมีความยาวคลื่น เดอ บรอยด์ เท่าใด (ก้าหนดค่านิจของพลังค ์เท่ากับ 6.6 10-34 จูล/วินาที
137
![Page 138: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/138.jpg)
วิธีท้า m = 1000 kg , v = 72 km/hr (20 m/s)h = 6.6310-34 J.s
138
![Page 139: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/139.jpg)
ตัวอย่าง 4 จงหาความยาวคลื่นของอิเล็กตรอน ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยพลังงานจลน์ 5 อิเล็กตรอนโวลต์
139
![Page 140: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/140.jpg)
วิธีท้า Ek = 5 eV = 51.610-19 Jm = 910-31 kg
จาก
140
![Page 141: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/141.jpg)
จาก
141
![Page 142: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/142.jpg)
ตัวอย่าง 5 อนุภาคชนิดหนึ่งมีมวล 3.210-27
กิโลกรัม ประพฤติตัวเป็นคลื่นที่มีพลังงาน 1 เมกะอิเล็กตรอนโวลต์ ความยาวคลื่นของอนุภาคน้ีเท่ากับ เท่าใด (ก้าหนดค่านิจของพลังค ์เท่ากับ 6.6 10-34 จูล/วินาท)ี
142
![Page 143: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/143.jpg)
วิธีท้าจาก
143
![Page 144: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/144.jpg)
ตัวอย่าง 6 อนุภาคมวล m มีพลังงานเพิ่มข้ึนเป็น 4 เท่า ของพลังงานจลน์เดิม ความยาวคลื่นของ เดอ บรอยด์ ของอนุภาคนี้ ในครั้งหลังจะเป็นกี่เท่าของความยาวคลื่น เดอ บรอยด์ ครั้งแรก
144
![Page 145: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/145.jpg)
วิธีท้า
จาก
145
![Page 146: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/146.jpg)
ตัวอย่าง 7 ตามสมมติฐานของ เดอ บรอยต์ อนุภาคน่าจะแสดงสมบัติของคลื่นได้ ดังนั้นรังสีบีตา (ซึ่งมีประจุและมวลเท่ากับอิเล็กตรอน) ที่มีพลังงาน 858.50 keV น่าจะมีความยาวคลื่นเท่ากับ เท่าใด
146
![Page 147: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/147.jpg)
วิธีท้า จาก
147
![Page 148: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/148.jpg)
ตัวอย่าง 8 ไฮโดรเจนอะตอมอยู่ในสถานะกระตุ้นมีพลังงานเท่ากับ -0.910-19 จูล คา่ความยาวคลื่น เดอ บรอยต ์ของอิเล็กตรอนในอะตอมนี้เท่ากับเท่าใด
148
![Page 149: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/149.jpg)
วิธีท้า จาก
149
![Page 150: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/150.jpg)
ตัวอย่าง 9 ความยาวคลื่น เดอ บรอยล์ ของอิเล็กตรอนเท่ากับ 0.10 นาโนเมตร พลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนมีค่าเท่าไร
150
![Page 151: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/151.jpg)
วิธีท้า จาก
151
![Page 152: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/152.jpg)
ตัวอย่าง 10 ไฮโดรเจนไอออน (H+ ) และฮีเลียมไอออน (He+ ) ถูกเร่งด้วยสนามไฟฟ้า 106 โวลต์ ไฮโดรเจนไอออนจะมีความยาวคลื่นเดอ บรอยด์ เป็นกี่เท่าของฮีเลียมไอออน
152
![Page 153: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/153.jpg)
วิธีท้าจาก
153
![Page 154: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/154.jpg)
จาก
154
![Page 155: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/155.jpg)
ตัวอย่าง 11 ถ้ามวลของอนุภาค A เป็นคร่ึงของอนุภาค B เมื่ออนุภาคท้ังสองมีพลังงานเท่ากัน อนุภาค A จะประพฤติตัวเป็นคลื่นท่ีมีความยาวคลื่นเป็นกี่เท่าของอนุภาค B
155
![Page 156: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/156.jpg)
วิธีท้า
จาก
156
![Page 157: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/157.jpg)
จาก
157
![Page 158: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/158.jpg)
158
![Page 159: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/159.jpg)
การอธิบายของ เดอ บรอยล์ เกี่ยวกับสมมติฐานของโบร์ เดอ บรอยล์ กล่าวว่า การที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่รอบนิวเคลียส โดยไม่แผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เพราะอิเล็กตรอนแสดงสมบัติของคลื่นนิ่ง ซึ่งเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อเส้นรอบวงมีค่าเป็นจ้านวนเท่าของความยาวคลื่นของอิเล็กตรอน
159
![Page 160: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/160.jpg)
คลื่นนิ่งของอิเลก็ตรอนในอะตอม 160
![Page 161: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/161.jpg)
ดังนั้น เส้นรอบวงของวงกลม
เมือ่อิเล็กตรอนประพฤติเป็นคลื่นนิ่งรอบนิวเคลียส จะไมม่ีการสูญเสียพลังงานออกมาภายนอก
161
![Page 162: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/162.jpg)
ตัวอย่าง 1 (Ent-47) ในอะตอมไฮโดรเจน ความยาวคลื่น เดอ บรอยล์ ของอิเล็กตรอนเป็นเท่าใด ส้าหรับอิเล็กตรอนที่อยู่ในวงโคจรรัศมโีตเป็น 16 เท่า ของรัศมีโบร์ (a0)
162
![Page 163: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/163.jpg)
วิธีท้า จากสมมติฐานของ เดอ บรอยล์
ก้าหนด r = 16a0 และ n = 4
163
![Page 164: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/164.jpg)
ตัวอย่าง 2 อนุภาคหนึ่งมวล m ขณะที่ก้าลังวิ่งด้วยความเร็ว v ดังนั้นอนุภาคนี้จึงมีพลังงานทั้งหมดเท่ากับ mc2 สมมติว่าพลังงานน้ี มีค่าเป็น 5 เท่าของพลังงานของโฟตอนตัวหน่ึงที่มีโมเมนตัมเท่ากับโมเมนตัมของอนุภาคนี้พอดี อยากทราบว่าอัตราส่วน มีค่าเท่าไร
164
![Page 165: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/165.jpg)
วิธีท้า พลังงานของมวล m = 5 เท่าของโฟตอน 1 ตัว
และโมเมนตัมของมวล m = โมเมนตัมของโฟตอน
165
![Page 166: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/166.jpg)
166
![Page 167: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/167.jpg)
ตัวอย่าง 3 จงหาความยาวคลื่นของล้าอิเล็กตรอนที่มีพลังงานจลน์ 100 eV
167
![Page 168: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/168.jpg)
วิธีท้า จาก Ek = 100 eV = 1001.610-19
168
![Page 169: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/169.jpg)
169
![Page 170: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/170.jpg)
ตัวอย่าง 4 จงหาอัตราเร็วของอิเล็กตรอนซึ่งมีความยาวคลื่นอนุภาคเท่ากับ 0.1 นาโนเมตร และจงหาความต่างศักย์ที่ใช้เร่งอิเล็กตรอนนี้ด้วย
170
![Page 171: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/171.jpg)
วิธีท้า
171
![Page 172: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/172.jpg)
172
![Page 173: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/173.jpg)
หาความต่างศักย์เร่งอิเล็กตรอน
173
![Page 174: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/174.jpg)
กลศาสตร์ควอนตัม กลศาสตร์ควอนตัม (quantum mechanics) เป็นแนววิชาใหม่ เกิดขึ้นประมาณปี พ.ศ. 2468 ซึ่งผู้บุกเบิกในวิชานี้มีแนวความคิด 2 แนว
174
![Page 175: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/175.jpg)
1. แนวทางแรก กลศาสตรค์ลื่น ชเรอดิงเงอร์ (Erwin Schrodinger) ได้วิเคราะห์ตามสมมติฐานของ เดอ บรอยล์ คือ อนุภาคมีสมบัติเป็นคลื่นได้ 2. แนวทางที่ 2 กลศาสตร์แมทริกซ์ ไฮเซนเบร์ก (Werner Heisenberg) ได้ให้แนวคิดพื้นฐานที่ว่า เราไม่สามารถรู้ต าแหน่งและความเร็วที่แน่นอนของอนุภาคได้พร้อม ๆ กัน ท้าให้เกิดหลักความไม่แน่นอนของไฮเซนเบร์กขึ้น
175
![Page 176: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/176.jpg)
หลักความไม่แน่นอนและโอกาสที่จะเป็นไปได้
หลักความไม่แน่นอนของไฮเซนเบร์ก(Heisenberg’s uncertainty principle) หาได้จาก
= ความไม่แน่นอนทางต้าแน่ง= ความไม่แน่นอนทางโมเมนตัม
176
![Page 177: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/177.jpg)
ตัวอย่างที่ 1 ถ้าบอกความไม่แน่นอนทางต้าแหน่งได้ละเอียดถึง 1 ไมโครเมตร จงหาความไม่แน่นอนทางความเร็วของอนุภาคต่อไปนี้ ก. อนุภาคมวล 1 กรัม ข. อนุภาคอิเล็กตรอน
177
![Page 178: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/178.jpg)
วิธีท้า
ก. อนุภาคมวล 1 กรัมโอกาสที่จะพบอนุภาคมวล 1 กรัม เท่ากับ 10-6
ความไม่แน่นอนทางโมเมนตัมแทนค่า
178
![Page 179: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/179.jpg)
ข. อนุภาคอิเล็กตรอนมวล 9.110-31 kg
โอกาสที่จะพบอิเล็กตรอน 10-6 m
179
![Page 180: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/180.jpg)
ตัวอย่างที่ 2 อัตราเร็วของอิเล็กตรอนเท่ากับ 106
เมตรต่อวินาที ในการวัดความเร็วผิดไป 1 เปอร์เซ็นต์ อยากทราบว่าต้าแหน่งผิดพลาดไปเท่าไร
180
![Page 181: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/181.jpg)
วิธีท้า
181
![Page 182: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/182.jpg)
ตัวอย่างที่ 3 ถ้าอนุภาคหนึ่งมวล 0.05 กรัม ก้าลังวิ่งไปตามแกน x ดว้ยความเร็วประมาณ 20.5 เมตร/วินาที ถึง 20.7 เมตร/วินาที จงหาความไม่แน่นอนทางแกน x
182
![Page 183: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/183.jpg)
วิธีท้า
แทนค่า
183
![Page 184: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/184.jpg)
ตัวอย่างที่ 4 อนุภาคมวล m โคจรเป็นวงกลมรัศมี r ความไม่แน่นอนทางความเร็วของอนุภาคนี้อย่างน้อยต้องเท่ากับเท่าไร
184
![Page 185: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/185.jpg)
วิธีท้า อนุภาค m โคจรเป็นวงกลมรัศมี r จะได้
185
![Page 186: บทที่ 19 - krupairat5107.files.wordpress.com · 18 มาครูกส์ (Sir William Crookes, พ.ศ. 2375-2462) ได้ท้าการทดลองงอหลอดแก้ว](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022041215/5e038f5f5537275beb17515c/html5/thumbnails/186.jpg)
เอกสารอา้งอิง : คู่มือฟิสิกส์ 3 พื้นฐานและเพิ่มเติม ม.6 กรุงเทพฯ บริษัท ส้านักพิมพ์แม็ค จ้ากัด
186