ВУЗ:
Составители:
можная кинетическая энергия вылетевшего электрона. Ее можно измерить при-
ложив для прекращения фототока между пластинами К и A запирающее (за-
держивающее) напряжение
U
з
. Тогда T = eU
з
, где e = 1,6
.
10
–19
Кл — элемен-
тарный заряд. Правая часть формулы Эйнштейна минимальна при
T = 0 и ог-
раничена величиной работы выхода
А. Поэтому фотоэффект не наблюдается
при
E
ф
< А . Определенные из условия E
ф
= А предельные значения частоты ν
кр
и
длины волны
λ
кр
фотонов называются красной границей фотоэффекта. Это дает
основание из соображений удобства вместо работы выхода использовать вели-
чины
h
ν
кр
и hc/
λ
кр
(здесь и далее с = 3
.
10
8
м/с — скорость света в вакууме). В
таблице 1.1. приведены значения работы выхода для некоторых металлов.
Таблица 1.1. Работа выхода электронов из металлов.
Металл Работа
выхода, эВ
Металл Работа
выхода, эВ
Алюминий 4,25 Платина 5,32
Золото 5,10 Серебро 4,30
Литий 2,38 Титан 3,95
Медь 4,40 Цезий 1,81
Никель 4,50 Цинк 4,24
Представление о фотонах было оконча-
тельно подтверждено при изучении их уп-
ругого рассеяния на свободных электронах
(эффект Комптона — 1922 г.). Векторная
диаграмма закона сохранения импульса в
процессе соударения налетающего фотона с
импульсом
ф
p
r
с покоящимся электроном
приведена на рис. 1.2. После удара у фото-
на остается импульс
ф
p
′
r
, а электрон приоб-
ретает импульс
e
p
r
. Используя законы со-
хранения энергии и импульса можно получить формулу взаимосвязи длин волн
налетающего
λ
и рассеянного
λ
´ фотонов:
Δ (1 cos ) (1 cos )
c
e
h
λλ λ θ λ θ
mc
′
=−= − = − , (1.3)
где
m
e
— масса покоя электрона,
ϑ
— угол рассеяния фотона, а величина
12
2,43 10 м
c
e
h
λ
mc
−
==⋅ (1.4)
называется комптоновской длиной волны электрона.
Наличие у электромагнитных волн свойств частиц побудило
Луи де Бройля
высказать в 1924 г.
гипотезу о всеобщем характере корпускулярно-волнового
дуализма. Не только фотоны, но и любая движущаяся частица с энергией Е и
'
ф
P
r
e
P
r
ф
P
r
ϑ
Рис. 1.2
можная кинетическая энергия вылетевшего электрона. Ее можно измерить при-
ложив для прекращения фототока между пластинами К и A запирающее (за-
держивающее) напряжение Uз. Тогда T = eUз, где e = 1,6.10–19 Кл — элемен-
тарный заряд. Правая часть формулы Эйнштейна минимальна при T = 0 и ог-
раничена величиной работы выхода А. Поэтому фотоэффект не наблюдается
при Eф< А . Определенные из условия Eф = А предельные значения частоты νкр и
длины волны λкр фотонов называются красной границей фотоэффекта. Это дает
основание из соображений удобства вместо работы выхода использовать вели-
чины hνкр и hc/λкр (здесь и далее с = 3.108 м/с — скорость света в вакууме). В
таблице 1.1. приведены значения работы выхода для некоторых металлов.
Таблица 1.1. Работа выхода электронов из металлов.
Металл Работа Металл Работа
выхода, эВ выхода, эВ
Алюминий 4,25 Платина 5,32
Золото 5,10 Серебро 4,30
Литий 2,38 Титан 3,95
Медь 4,40 Цезий 1,81
Никель 4,50 Цинк 4,24
Представление о фотонах было оконча- r'
тельно подтверждено при изучении их уп- Pф
ругого рассеяния на свободных электронах r
(эффект Комптона — 1922 г.). Векторная Pф ϑ
диаграмма закона сохранения импульса в
процессе соударения налетающего фотона с
r
импульсом pф с покоящимся электроном r
приведена на рис. 1.2. После удара у фото- Pe
r
на остается импульс pф′ , а электрон приоб-
r Рис. 1.2
ретает импульс pe . Используя законы со-
хранения энергии и импульса можно получить формулу взаимосвязи длин волн
налетающего λ и рассеянного λ´ фотонов:
h
Δλ = λ′ − λ = (1 − cos θ ) = λc (1 − cos θ ) , (1.3)
mec
где me — масса покоя электрона, ϑ — угол рассеяния фотона, а величина
h
λc = = 2,43 ⋅ 10−12 м (1.4)
mec
называется комптоновской длиной волны электрона.
Наличие у электромагнитных волн свойств частиц побудило Луи де Бройля
высказать в 1924 г. гипотезу о всеобщем характере корпускулярно-волнового
дуализма. Не только фотоны, но и любая движущаяся частица с энергией Е и
