Квантовая механика и квантовая химия. Экспериментальные основы квантовой механики. Кондрашин В.Ю. - 15 стр.

UptoLike

Составители: 

15
напряжения, существенную роль играет освещение отрицательного электрода и
что сила фототока пропорциональна интенсивности света. Кроме того, при
фиксированной интенсивности облучения сила фототока сначала растет по
мере повышения разности потенциалов, но, достигнув определенного значения
(ток насыщения), уже не увеличивается. Фотоэффект не исчерпывается
выбиванием электронов с поверхности твердых тел. При воздействии УФ
излучения на атомы или молекулы, находящиеся в газообразном состоянии,
также происходит выбивание электронов. Кроме внешнего фотоэффекта
существует и внутренний фотоэффект. При облучении световым потоком
полупроводника или диэлектрика в нем появляются дополнительные
свободные носители заряда: электроны и/или дырки, что сопровождается
увеличением электропроводности этих материалов.
В 1899 г. немецкий ученый Ф. Ленард
1
и англичанин Дж. Томсон
2
доказали, что падающий на металлическую поверхность свет выбивает из нее
электроны, движение которых и приводит к появлению фототока. Однако
понять природу фотоэффекта с помощью классической электродинамики так и
не удалось. Необъяснимым оставался тот факт, почему фототок возникает
лишь тогда, когда частота падающего света превышает строго определенную
для каждого металла величину. Первое теоретическое объяснение законов
фотоэффекта в 1905 г. дал А. Эйнштейн.
Фотоэффектквантовое явление, его открытие и исследование сыграли
важную роль в экспериментальном обосновании квантовой теории. Свободный
электрон не может поглотить фотон, т.к. при этом не могут быть одновременно
соблюдены законы сохранения энергии и импульса. Возможность фотоэффекта
для атома, молекулы или конденсированной среды обусловлена связью этого
электрона с окружением. Эта связь характеризуется в атоме энергией
7
ЛЕНАРД (Lenard) Филипп Эдуард Антон (1862 - 1947), немецкий физик. Исследовал
природу и свойства катодных лучей. Нобелевская премия (1905). Во времена Третьего рейха
был активным нацистом.
3
ТОМСОН Джозеф Джон (1856 - 1940), английский физик, основатель научной школы,
член (с 1884 г.) и президент (в 1915 – 1920 гг.) Лондонского Королевского общества.
Директор Кавендишской лаборатории (1884-1919 гг.). Исследовал прохождение
электрического тока через разреженные газы. Открыл (1897) электрон и определил (1898)
его заряд. Предложил (1903) одну из первых моделей атома. Один из создателей
электронной теории металлов. Очень плодотворной оказалась и идея использования
скрещенных полей для измерения отношений зарядов частиц к их массам. Предсказал
существование изотопов и экспериментально обнаружил некоторые из них. Дж. Дж. Томсон
был одним из ярчайших физиков-классиков. Нобелевская премия (1906).
                                          15
напряжения, существенную роль играет освещение отрицательного электрода и
что сила фототока пропорциональна интенсивности света. Кроме того, при
фиксированной интенсивности облучения сила фототока сначала растет по
мере повышения разности потенциалов, но, достигнув определенного значения
(ток насыщения), уже не увеличивается. Фотоэффект не исчерпывается
выбиванием электронов с поверхности твердых тел. При воздействии УФ –
излучения на атомы или молекулы, находящиеся в газообразном состоянии,
также происходит выбивание электронов. Кроме внешнего фотоэффекта
существует и внутренний фотоэффект. При облучении световым потоком
полупроводника или диэлектрика в нем появляются дополнительные
свободные носители заряда: электроны и/или дырки, что сопровождается
увеличением электропроводности этих материалов.
    В 1899 г. немецкий ученый Ф. Ленард1 и англичанин Дж. Томсон2
доказали, что падающий на металлическую поверхность свет выбивает из нее
электроны, движение которых и приводит к появлению фототока. Однако
понять природу фотоэффекта с помощью классической электродинамики так и
не удалось. Необъяснимым оставался тот факт, почему фототок возникает
лишь тогда, когда частота падающего света превышает строго определенную
для каждого металла величину. Первое теоретическое объяснение законов
фотоэффекта в 1905 г. дал А. Эйнштейн.
    Фотоэффект – квантовое явление, его открытие и исследование сыграли
важную роль в экспериментальном обосновании квантовой теории. Свободный
электрон не может поглотить фотон, т.к. при этом не могут быть одновременно
соблюдены законы сохранения энергии и импульса. Возможность фотоэффекта
для атома, молекулы или конденсированной среды обусловлена связью этого
электрона с окружением. Эта связь характеризуется в атоме энергией
  7
   ЛЕНАРД (Lenard) Филипп Эдуард Антон (1862 - 1947), немецкий физик. Исследовал
природу и свойства катодных лучей. Нобелевская премия (1905). Во времена Третьего рейха
был активным нацистом.
  3
   ТОМСОН Джозеф Джон (1856 - 1940), английский физик, основатель научной школы,
член (с 1884 г.) и президент (в 1915 – 1920 гг.) Лондонского Королевского общества.
Директор Кавендишской лаборатории (1884-1919 гг.). Исследовал прохождение
электрического тока через разреженные газы. Открыл (1897) электрон и определил (1898)
его заряд. Предложил (1903) одну из первых моделей атома. Один из создателей
электронной теории металлов. Очень плодотворной оказалась и идея использования
скрещенных полей для измерения отношений зарядов частиц к их массам. Предсказал
существование изотопов и экспериментально обнаружил некоторые из них. Дж. Дж. Томсон
был одним из ярчайших физиков-классиков. Нобелевская премия (1906).