Оптика. Жукова В.А - 71 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

дающей на катод волны ν. С ростом частоты задерживающее напряжение
(а значит и максимальная кинетическая энергия вылетевшего электрона)
линейно возрастает
(
)
3
U
0
=
−
ξ
νν
. (6.2)
Здесь ξ – коэффициент пропорциональности,
0
ν
– граничная частота. Если
частота световой волны меньше граничной частоты, то фотоэффект отсут-
ствует. Эта частота называется красной границей фотоэффекта.
Многочисленные опыты установили следующие закономерности
внешнего фотоэффекта:
1. Сила тока насыщения прямо пропорциональна падающему световому
потоку (закон Столетова). Иными словами количество электронов,
вырываемых светом из вещества, прямо пропорционально интенсивно-
сти излучения, падающего
на катод.
2. Максимальная энергия фотоэлектронов линейно зависит от частоты
света, падающего на катод, и не зависит от величины светового потока.
3. Для каждого металла существует максимальная длина волны света
(минимальная частота), получившая название
красной границы фото-
эффекта. Если длина волны света больше длины волны красной грани-
цы фотоэффекта, то вырывание электронов под действием света из
катода не происходит.
Опыты показали также, что фотоэффект практически безынерцио-
нен, т. е. вырывание электронов происходит сразу же после попадания из-
лучения на катод. Причем время задержки между моментом падения
све-
тового потока на катод и моментом вылета электрона не зависит от вели-
чины светового потока.
Попытка объяснения законов фотоэффекта, исходя из волновых
представлений о природе света
С точки зрения классической теории, металл представляет собой кри-
сталлическую решетку, в узлах которой располагаются положительно за-
ряженные ионы. Между ионами хаотично движутся свободные электроны.
Взаимодействие электронов с кристаллической решеткой препятствует их
вылету за пределы металла. Если на свободный электрон падает монохро-
матическая электромагнитная волна
0
cos
E
Et
=
ω
, то из второго закона
Ньютона имеем
2
0
2
cos
dr
meE
dt
t
ω
, (6.3)
где
– радиус вектор, описывающий смещение электрона из положения
равновесия. Решение записанного уравнения ищется в виде:
r
71

Страницы