efect fotoelectric extern

Sub PhotoEffect extern înțelege procesul de ejectarea electronilor dintr-o substanță sub acțiunea luminii. Efectul fotoelectric a fost descoperit de Hertz în 1887 și a investigat sistematic Stoletov în 1888-1889 Reglajul de bază pentru studiul diagramei efectului fotoelectric este prezentat în Fig. 7.1.

Lumina se aprinde catodul K este realizat din metal care urmează să fie investigate. Electronii emisi de catod sunt deplasate de câmpul electric spre anod A, rezultând circuitul fotocelula fotocurentul curgere tensiune galvanometru G. I. măsurat între anod și catod poate fi variat prin potențiometrul P.

Fig. 7.2 prezintă o familie de curent - caracteristici de tensiune, luate la aceeași frecvență dar la diferite fluxuri (intensitățile) ale luminii. Următoarele legi au fost formulate pe baza rezultatelor cercetării

1.

Viteza maximă de pornire a fotoelectronilor emise de suprafața catodului, determinată de frecvența luminii și nu depinde de intensitatea acesteia.

2. Pentru fiecare substanță, există un prag fotoelectric # 957; K - o astfel de frecvență minimă a radiației incidente sub care nu se observă efectul fotoelectric.

Numărul de fotoelectroni eliberat de catod pe unitatea de timp este proporțională cu intensitatea luminii incidente la catod, la o compoziție spectrală constantă.

În explicarea prima și a doua legile fizicii clasice cu ajutorul următoarelor probleme au apărut. Nu este clar de ce viteza inițială a electronilor emiși de catod depinde de frecvența luminii, mai degrabă decât pe intensitatea acesteia. Conform teoriei ejectarea electromagnetice de electroni liberi dintr-un metal pentru a fi rezultatul „balansoar“ în câmpul electric al undei de lumină. Creșterea intensității, și, prin urmare, amplitudinea undei de lumină ar trebui să conducă la o creștere a vitezei inițiale a fotoelectronilor.

Dificultăți în interpretarea primei și a doua lege a fotoelectric efect repune în discuție validitatea universală a teoriei val de lumină și a condus la crearea teoriei cuantice a lui Einstein a luminii.

Einstein a dezvoltat ideea de natura cuantică a lui Planck de atomi ușori. El a sugerat că lumina nu este doar emisă, ci se extinde în spațiu și este absorbită de materialul sub formă de porțiuni individuale - cuante de radiație electromagnetică. Acești fotoni au fost numite fotoni. absorbția luminii este redusă la o substanță care fotonii transmise toate sub formă de particule de energie materia acesteia. Pentru electron din materialul el ar trebui să îndeplinească funcția de lucru A. Absorbția energiei fotonice a electronului devine hv. Dacă hv ≥ A, funcția de lucru de electroni poate face și rupe din metal. În conformitate cu legea de conservare a energiei, energia cinetică maximă a fotoelectronic este egală cu

Această ecuație a fost propusă pentru prima dată de Einstein numit ecuația lui Einstein pentru efectul fotoelectric. Acesta a formulat cu succes de mai sus explică legile efectului fotoelectric pentru intensități luminoase mici.