Методы и средства оптического контроля. Жаргалов Б.С. - 10 стр.

что свет не только излучается порциями, но и                 в виде совершенно определенных равных порций – “атомов
распространяется порциями.                                   световой энергии”. Для этих порций энергии установлено
     Он же выявил зависимость между энергией одной           специальное название; они именуются световыми квантами
излученной порции и частотой излучения: E = ‫* ע‬h ( где ‫ ע‬-   или фотонами. Представление о световых квантах было
частота излучения, h – постоянная Планка ).                  введено Эйнштейном в 1905 г.
     В дальнейшем при изучении однофотонного                      То обстоятельство, что в большинстве оптических
поглощения (физическая модель в которой все кванты света     опытов не обнаруживается квантового характера световой
поглощаются материалом) был опытным путем получен            энергии, не удивительно. Действительно, h – очень малая
закон фотоэффекта:                                           величина, равная 6,6*10-34 Дж *с. Вычислим энергию
      ‫* ע‬h = (mv2)/2 + Aвыхода                               кванта зеленого цвета для
     Aвыхода – минимальная энергия, которую необходимо            λ =500 нм. Соответствующее ‫ = ע‬с/ λ =3*108/5*10-7 =
сообщить электрону, для вырывания его с поверхности               = 6*1014 Гц и следовательно, ‫ *ע‬h =4*10-19Дж; это –
металла без сообщения кинетической энергии.                  очень маленькая величина. Энергия, с которой мы имеем
     Данная формула смогла объяснить прошлые                 дело в большинстве опытов, состоит из очень большого
противоречия объяснения явления фотоэффекта:                 числа квантов; естественно, что при этом остается
     Так как Aвыхода – величина постоянная для данного       незамеченным, что энергия эта всегда равна целому числу
металла, то максимальная скорость электрона зависит от       квантов. Аналогично, большинство опытов с обычными
частоты излучения.                                           порциями вещества всегда охватывает очень большое
     Если частота излучения меньше частоты излучения         количество атомов вещества; поэтому мы не можем
красной границы (‫* ע‬h красной границы = Aвыхода), то         заметить в этих опытах, что данное вещество состоит из
явления фотоэффекта не наблюдается.                          целого числа минимальных порций – атомов. Требуются
     При увеличении интенсивности света возрастает число     специальные опыты, в которых атомистическое строение
фотонов и возрастает количество вылетевших электронов,       вещества выступает вполне отчетливо. Совершенно так же в
что ведет к увеличению силы тока.                            большинстве обычных оптических опытов от нашего
     Закон фотоэффекта вносит совершенно новые черты в       внимания ускользает то обстоятельство, что световая
представлении о свете. Он означает, что свет частоты ‫ע‬       энергия состоит из отдельных световых квантов. В
сообщает электрону энергию, равную ‫* ע‬h , какова бы ни       специальных же опытах, к которым и относятся
была интенсивность света. При сильном свете большее          вышеперечисленные опыты по фотоэффекту, с полной
количество электронов получает указанные порции энергии,     ясностью выступает квантовая природа световой энергии.
при слабом – меньшее, но сами порции остаются неизменно           Представление о световых квантах позволяет легко
равными ‫* ע‬h.                                                понять смысл первого основного закона фотоэффекта –
     Таким образом, световой энергии приписывается           пропорциональность      между   световым     потоком     и
атомистический характер; энергия света данной частоты ‫ע‬      фототоком; световой поток, т. е. энергия, приносимая
не может делиться на произвольные части, а проявляет себя    светом за единицу времени, определяется числом световых
                                                       19    20