Закон за фотоелектричния ефект
Законът за фотоелектричния ефект гласи, че когато енергията на фотона е недостатъчна Е = hν≤ А т.е. след червената граница λ > λ max (или при ν< νmin), фотоефект не се наблюдава.
История
Нобеловата награда по физика за 1921 г. е присъдена на Алберт Айнщайн със следните мотиви "За неговите заслуги към теоретичната физика и особено за откриването на закона за фотоелектричния ефект". Това явление, изиграва важна роля в изграждането на квантова физика.
През 1887 г. Хайнрих Херц открива, че под въздействие на подходяща светлина, от повърхността на телата се отделят електрони. Явлението е наречено външен фотоелектричен ефект (накратко – фотоефект).
Зависимости
Изследването на явлението чрез т.н. фотоклетка (вакуумиран стъклен съд, в който между метален катод и анод се прилага напрежение около 100 V), установява следните основни зависимости:
- Фотоефектът е практически безинерционно явление, т.е. електроните се отделят веднага след осветяването на катода на фотоклетката.
- Ако осветяването на катода се извърши с монохроматична светлина, броят на електроните отделени за единица време от повърхността му е правопропорционален на интензитета на светлината.
- Светлина с дължина на вълната λ по – голяма от определена за конкретен катод дължина λmax (λ > λ max) не предизвиква фотоефект. Стойността на λ max се нарича червена граница на фотоефекта.
- Максималната Ек = mv^2max/2, с която се отделят електроните от катода, не зависи от интензитета на светлината, а зависи единствено от нейната честота.
Установените зависимости не намират логично обяснение в общата теория на електромагнитните явления на Дж.К.Максуел. Този факт, както и много други, пораждат обоснована необходимост от промяна на разбирането за истинската природа на светлината.
През 1905 г. Алберт Айнщайн развива квантовите идеи на Макс Планк, като допуска, че светлината не само се излъчва, но и поглъща на порции - кванти с енергия Е = hν (константа на Планк h= 6,63.10^-34 J.s, честота ν (Hz) на електромагнитната вълна). Според квантовото разбиране светлината има двойствена природа – проявява се като електромагнитна вълна с определена дължина и честота и като поток от особени светлинни частици – фотони носители на квантите. Фотоните съществуват само в движение със скоростта на светлината с = 3.10^8 m/s. При взаимодействие с веществото съгласно законите за запазване се излъчват и поглъщат само цели фотони.
При поглъщане на фотон от метал, неговата енергия hν се предава изцяло на един електрон от повърхността на метала. Получената порция енергия се изразходва в две посоки:
- за извършване на т.н. отделителна работа А за откъсване на електрона от металната повърхност срещу силите на привличане от йоните в металната кристална решетка
- за превръщане на останалата част от енергия на фотона в кинетична енергия Ек на отделения електрон
Вижте още
- Логистична функция
- Манипулация на решенията
- Вилфредо Парето
- Оптимизация
- Уравнение на Айнщайн за външния фотоефект
- Сирил Норткот Паркинсон
- Полезност
- Конфликт
- Интегрираност
- Едуард Лоренц
- Следствие
- Закон на средната
- Инкасо
- Дериватив
- Алберт Айнщайн
- Кредит
- Безработица
- Финансов ливъридж
- Пазарно търсене и предлагане
- Играта като човешка дейност
Източници
- Фотоелектричен ефект
- Външен фотоелектричен ефект. Закони при фотоефекта. Управнение на Айнщайн и квантово обяснение на законите