Физика. Часть 4. Атомная физика. Терлецкий И.А - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ДВФУ | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

15
Если энергии кванта достаточно, чтобы электрон смог покинуть пределы
металла (hν больше работы выхода электрона из металла А
вых
), то оставшаяся
часть энергии поглощенного кванта составит кинетическую энергию электрона.
Из уравнения (1.11) вытекает, что кинетическая энергия вылетающих
электронов зависит только от химической природы катода (А
вых
) и от частоты
(длины волны) излучения и не зависит от интенсивности излучения ( второй
закон Столетова).
Первый закон фотоэффекта с точки зрения квантовой теории объясняется
тем, что при увеличении интенсивности падающего на катод излучения растет
число поглощаемых металлом квантов и, соответственно, число покидающих
поверхность катода электронов. Поэтому величина силы фототока
пропорциональна интенсивности излучения.
При решении задач по теме « Фотоэффект» необходимо помнить, что
выражение кинетической энергии вылетающих электронов различается в
зависимости от величины скорости. Если скорость электронов значительно
меньше скорости света в вакууме (v << c), то этот случай называется
нерелятивистким, а кинетическая энергия и скорость фотоэлектрона связаны
классическим соотношением:
2
v
2
m
E
кин
= .
Закон сохранения энергии для фотоэффекта (1.11) примет следующий вид:
2
v
2
m
Аhv
вых
+= . (1.13)
Если скорость электронов соизмерима со скоростью света в вакууме (v << c), то
этот случай называется релятивистским, кинетическая энергия фотоэлектрона
связана с его скоростью релятивистским соотношением:
−
−
= 1
v
1
1
2
2
2
0
c
cmE
кин
. (1.14)
Различие между релятивистским и нерелятивистским случаями определяется
сравнением энергии кванта электромагнитного излучения hν с энергией покоя
электрона m
0
c
2
.
Если энергия электромагнитного излучения меньше энергии покоя
электрона: hν << m
0
c
2
= 8,2⋅10
-14
Дж = 0,51 МэВ, то данный случай является
нерелятивистским и при решении задачи необходимо воспользоваться
формулой (1.13).
Если энергия электромагнитного излучения соизмерима с энергией покоя
электрона: hν ≈ m
0
c
2
= 8,2⋅10
-14
Дж = 0,51 МэВ, то работой выхода в уравнении
Эйнштейна можно пренебречь, т.к. она составляет несколько электрон-вольт, 
     Если энергии кванта достаточно, чтобы электрон смог покинуть пределы
металла ( hν больше работы выхода электрона из металла Авых), то оставшаяся
часть энергии поглощенного кванта составит кинетическую энергию электрона.
     Из уравнения (1.11) вытекает, что кинетическая энергия вылетающих
электронов зависит только от химической природы катода ( Авых) и от частоты
(длины волны) излучения и не зависит от интенсивности излучения ( второй
закон Столетова).
     Первый закон фотоэффекта с точки зрения квантовой теории объясняется
тем, что при увеличении интенсивности падающего на катод излучения растет
число поглощаемых металлом квантов и, соответственно, число покидающих
поверхность катода электронов. Поэтому величина силы фототока
пропорциональна интенсивности излучения.
     При решении задач по теме « Фотоэффект» необходимо помнить, что
выражение кинетической энергии вылетающих электронов различается в
зависимости от величины скорости. Если скорость электронов значительно
меньше скорости света в вакууме (v << c), то этот случай называется
нерелятивистким, а кинетическая энергия и скорость фотоэлектрона связаны
                                   mv 2
классическим соотношением: Eкин =       .
                                    2
     Закон сохранения энергии для фотоэффекта (1.11) примет следующий вид:
                                                mv 2
                                    hv = Авых +      . (1.13)
                                                 2
Если скорость электронов соизмерима со скоростью света в вакууме (v << c), то
этот случай называется релятивистским, кинетическая энергия фотоэлектрона
связана с его скоростью релятивистским соотношением:
                                                          
                                                          
                                              1           
                             Eкин   = m0 c 2           − 1 .   (1.14)
                                                      2
                                              1 − v      
                                                   c2      
Различие между релятивистским и нерелятивистским случаями определяется
сравнением энергии кванта электромагнитного излучения hν с энергией покоя
электрона m0c2.
    Если энергия электромагнитного излучения меньше энергии покоя
электрона:   hν << m 0c2 = 8,2⋅10-14 Дж = 0,51 МэВ, то данный случай является
нерелятивистским и при         решении задачи необходимо воспользоваться
формулой (1.13).
    Если энергия электромагнитного излучения соизмерима с энергией покоя
электрона: hν ≈ m0c2 = 8,2⋅10-14 Дж = 0,51 МэВ, то работой выхода в уравнении
Эйнштейна можно пренебречь, т.к. она составляет несколько электрон-вольт,



                                         15

Страницы