Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 189 стр.

                                   m max
                                      2
                                          / 2  eU 3 .            (11.3)
    Из рис. 11.2 видно, что Uз не зависит от Ф. Это, а также практическая
безынерционность фотоэффекта и тот факт, что при уменьшении частоты света,
начиная с некоторой νо, фотоэффект не возникал ни при каких U и Ф, не могли
найти объяснения в рамках классической физики.
    В 1905 году Эйнштейн показал, что закономерности фотоэффекта легко
объясняются, если рассмотреть взаимодействие электрона с фотоном. Фотон с
энергией hν поглощается электроном. Эта энергия затрачивается на работу
выхода А и сообщение кинетической энергии электрону:
                                   hν = А + mυ2/2.                (11.4)
     Работой выхода называется наименьшая энергия, которую необходимо
сообщить электрону для того, чтобы удалить его из твердого или жидкого тела
в вакуум. Выражение (11.4) называется уравнением Эйнштейна.
     Из (11.4) следует, что, если работа выхода превышает энергию кванта hν,
электроны не могут покинуть металл, следовательно, для возникновения
фотоэффекта необходимо выполнение условия
                                   hν ≥ hνо = А.                  (11.5)
    Частота νо, или длина волны λо = с/νо, называется красной границей
фотоэффекта.
    По величине νо можно найти работу выхода для каждого материала.
Действительно, исходя из (11.3) и (11.4), можно записать:
                                   hν = А + еUз.                  (11.6)

         U3                                  Тогда если измерить Uз для
                                       нескольких частот ν, то по графику Uз
                                       = f(ν), представленному на рис. 11.3,
                                       можно найти νо и h (tgα = h/e), е –
                                       заряд электрона и рассчитать работу
                                       выхода:     А = hνо.     Заметим    в
                                       заключение,          что       прямая
                                       пропорциональность тока насыщения
                   α        ν          величине светового потока (Iнас ~ Ф)
                                       также объясняется в рамках теории
        0     ν0                       Эйнштейна.
              Рис. 11.3

    Действительно, ток насыщения пропорционален числу электронов,
высвобожденных светом из металла, т.е. зависит от числа квантов N, падающих
на освещаемую поверхность. Поскольку интенсивность светового потока
Ф = Nhν, пропорциональность Iнас ~Ф очевидна.



188