Курс общей физики. Миловидова С.Д - 56 стр.

                                        56
из мерительная сх ема , с помощ ью которой              исследова лся внеш ний
ф отоэф ф ект, из обра жена на рис.1.
О трица тельны й полю с ба та реи присоединенк мета ллической пла стине К
(ка тод), положительны й – к вспомога тельному электроду А (а нод). О ба
электрода помещ ены в сосу д, имею щ ий кварцевое окно O (проз        ра чное для
оптического из     лу чения). П оскольку электрическая цепь ока з         ы ва ется
ра з омкну той , ток в ней отсу тству ет. П ри освещ ении катода К свет
вы ры ва етизнего электроны (ф отоэлектроны ), у стремляю щ иеся к а ноду , и
в цепи появляется ток (ф ототок). С х ема да ёт воз     можность из  мерять силу
ф ототока га льва нометром Г и скорость ф отоэлектронов при ра з          личны х
зна чениях на пряжения U между катодом и а нодов при ра з                 личны х
у словиях освещ ения катода .
       К ла ссическа я        электродина мика , согла сно которой             свет
ра спростра няется ввиде непреры вны х монох роматических волн, не может
объяснить всех з    а кономерностей ф отоэф ф екта . С у щ ность его объясняется
ква нтовой теорией из    лу чения. И злу чение света происх одитне непреры вно,
а отдельны ми порциями - ква нта ми света (ф отона ми). О дна ко явления
интерф еренции и диф ра кции свидетельству ю т о том, что световое
из лу чение обла да ет также и волновы ми свой ства ми. П оэтому ка ждому
ква нту можетбы ть приписа на определенна я ча стота. Э нергия ква нта
                                      E=hv,                                     (1)
где h - постоянна я П ла нка , v - ча стота света. П о этой теории световой
поток определяется числом световы х ква нтов (ф отонов), па да ю щ их в
единицу времени на поверх ность мета лла . К а жды й ф отон может
вз а имодей ствова ть только с одним электроном. П оэтому ма ксима льное
число ф отоэлектронов должно бы ть пропорциона льно световому потоку .
Е сли энергия ф отона переда ётся электрону в мета лле, то поглощ а ю щ ий
электрон должен приобрести энергию , равну ю hν. О чевидно, часть этой
энергии электрондолженз        а тра тить на соверш ение ра боты вы х ода А, под
которой понима ется минима льное з         начение энергии, необх одимое для
вы вода электрона из мета лла . Э та доля энергии бу дет больш ей для
электрона , лежа щ его на некоторой глу бине под поверх ностью , чем для
вы х одящ его из поверх ностного слоя. О ста вш а яся ча сть этой энергии
предста вляет собой кинетическу ю энергию ф отоэлектрона mV2/2 (где m -
ма сса электрона , V - его скорость).
Т огда , согла сно за кону сох ра нения энергии, можно з    а писать
                                                        2
                                             hv=A+mV /2                         (2)
Э та ф орму ла , предложенна я в 1905 г. А. Э й нш тей ном и подтвержденна я
за тем многочисленны ми эксперимента ми, на з              ы ва ется у равнением
Э й нш тей на для внеш него ф отоэф ф екта .
       О пы тны м пу тем у ста новлены         следу ю щ ие основны е з     а коны
внеш него ф отоэф ф екта :
       1. Ф ототок на сы щ ения (т.е. ма ксима льное число электронов,
       освобожда емы х светом в 1 с) прямо пропорциона лен световому
       потоку .