Физика. Часть 4. Атомная физика. Терлецкий И.А - 16 стр.

hν = Екин, где кинетическая энергия фотоэлектрона, определяемая формулой
(1.14), приравнивается энергии кванта.
     Кроме внешнего фотоэффекта наблюдается внутренний фотоэффект. При
внешнем фотоэффекте электрон, поглотив квант электромагнитного излучения,
покидает пределы металла. Если в результате поглощения фотона электрон
покидает пределы атома, но не выходит за пределы вещества, то такое явление
называется внутренним фотоэффектом. Внутренний фотоэффект приводит к
увеличению числа свободных электронов, способных участвовать в механизме
электропроводности полупроводника или диэлектрика.

    Давление света. Эффект Комптона
    Фотоэффект показал, что свет можно представить как поток особых
частиц, фотонов. Фотон отличается от других микроскопических частиц тем,
что он не имеет массы покоя и существует только в движении. Поскольку
фотон обладает энергией (1.7), то согласно теории относительности Эйнштейна,
он обладает и массой:
                                       E = mc 2 ,       (1.15)
где с - скорость света в вакууме (она же скорость движения фотона).
Объединив формулы (1.7) и (1.15), E = hv = mc 2 , получим выражение для
массы фотона:
                               hv                 h
                           m= 2      или     m=     .               (1.16)
                               c                 cλ
    Так как фотон подобен частице, т.е. обладает массой и скоростью, то он
обладает и импульсом. Согласно теории относительности Эйнштейна, связь
между энергией частицы с его импульсом определяется формулой

                               Е =+cpmc22   0   ,
где m0 – масса покоя частицы. Для фотона масса покоя равна нулю и импульс
определится как
                                    E hv h
                               p=     =  = = mc .                     (1.17)
                                    c   c λ
    Экспериментальным доказательством наличия у фотонов импульса
является световое давление, которое оказывает падающее на тело излучение. С
точки зрения квантовой теории, давление света на поверхность тела
обусловлено тем, что каждый фотон при соударении с поверхностью передает
ей свой импульс подобно тому, как давление идеального газа есть результат
передачи импульса молекул стенкам сосуда.
    Пусть поток монохроматического излучения частоты ν падает
перпендикулярно поверхности. Пусть за время 1 с на 1 м2 поверхности тела
падает N фотонов при коэффициенте отражения света ρ от поверхности тела.
Часть фотонов, равная ρ⋅N, отразится от поверхности тела, а часть, равная
                                     16