Составители:
20
электронов из вещества светом. Действительно, электрическое поле
электромагнитной волны воздействует на электроны в металле и вырывает
некоторые из них. Причем с увеличением амплитуды
колебания вектора
напряженности электрического поля, и, следовательно, и интенсивности
света (интенсивность пропорциональна
), число выбиваемых электронов
возрастает, что соответствует первому закону фотоэффекта.
0
E
2
0
E
Казалось бы, что более сильное электрическое поле должно вырывать
электроны с большей скоростью, следовательно, с увеличением
интенсивности падающего света должна была бы возрастать кинетическая
энергия электронов, и она не должна зависеть от частоты.
Однако оказалось, что это противоречит опытным фактам.
Таким
образом, второй и третий законы фотоэффекта не удалось объяснить на
основе волновой теории света.
А.Эйнштейн разрешил это затруднение на основе обобщения
квантовой
гипотезы
Планка. Эйнштейн предположил, что не только испускание, но и
поглощение электромагнитного излучения происходит квантами, которые
впоследствии получили название
фотонов. При фотоэффекте кванты света
поглощаются электронами металла. При этом энергия
ω
= или h
ν
кванта
cвета, согласно закону сохранения энергии, расходуется на выбивание
электрона из металла и на сообщение электрону кинетической энергии.
Фотоэлектрон, выбитый с поверхности металла, будет обладать
максимальной кинетической энергией, так что в этом случае закон
сохранения энергии имеет вид:
2
2
m
mV
Ah
+=
ν
(2.4)
или через круговую частоту
ω
, учитывая, что
ν
ω
h
=
= , где ħ - так
называемая
модифицированная постоянная Планка:
2
2
m
mV
A
+=
ω
= , (2.5)
где
А - работа выхода электрона из металла (наименьшая энергия, которую
необходимо сообщить электрону, чтобы удалить его из металла в вакуум).
Уравнение (2.4) или эквивалентное ему (2.5) называются
уравнением
Эйнштейна для фотоэффекта
. Это уравненение позволяет легко объяснить
все законы фотоэффекта.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- …
- следующая ›
- последняя »
