- •5.6. Квантовая природа излучения
- •5.97 Закон Кирхгофа____________________________________________
- •5.102 Формула Планка для универсальной функции Кирхгофа____________
- •5.103 Вывод частных формул и законов из формулы Планка________________________
- •5.105 Виды фотоэффекта___________________________________________________________
- •5.106 Принципиальная схема для исследования фотоэффекта_________
- •5.107 Вольт-амперная характеристика фотоэффекта__________________
- •5.108 Законы внешнего фотоэффекта________________________________________________
- •5.109 Уравнение Эйнштейна____________________________________________________
- •5.110 Объяснение законов фотоэффекта на основе квантовой теории (на основе волновой теории не объясняется)____________________________________
- •5.111 «Красная граница» фотоэффекта__________________________________
- •5.112 Линейная зависимость задерживающего потенциала u0 от частоты v______
- •5.6.3. Давление излучения
- •5.113Давление излучения на основе квантовой и волновой теорий______________
- •5.6.4. Эффект комптона
- •5.114 Комптоновский сдвиг___________________________________________________
- •5.115 Интерпретация эффекта Комптона________________________________________
- •5.118 Проявление волновых и корпускулярных свойств света_____________________
5.109 Уравнение Эйнштейна____________________________________________________
Энергия падающего фотона расходуется на совершение электроном работы выхода А из металла и на сообщение вылетевшему фотоэлектрону
максимальной кинетической энергии.
Уравнение Эйнштейна - закон сохранения энергии при фотоэффекте.
5.110 Объяснение законов фотоэффекта на основе квантовой теории (на основе волновой теории не объясняется)____________________________________
Первый закон фотоэффекта____________________________________________
По Эйнштейну, каждый квант поглощается только одним электроном. Поэтому число вырванных фотоэлектронов должно быть пропорционально интенсивности света.
Второй закон фотоэффекта_____________________________________________
Из уравнения Эйнштейна следует, что максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона линейно возрастает с увеличением частоты падающего излучения и не зависит от его интенсивности (числа фотонов), так как ни А, ниv от интенсивности света не зависят.
Третий закон фотоэффекта_____________________________________________
С уменьшением частоты света кинетическая энергия фотоэлектронов уменьшается (для данного металла А = сопзЪ), поэтому при некоторой достаточно малой частоте V = у0 кинетическая энергия фотоэлектронов станет равной нулю и фотоэффект прекратится.
Безынерционность фотоэффекта________________________________________
Испускание фотоэлектронов происходит сразу, как только на фотокатод падает излучение с v > v0.
5.111 «Красная граница» фотоэффекта__________________________________
Зависит лишь от работы выхода электрона, т. е. от химической природы вещества и состояния его поверхности.
[А — работа выхода электрона; h — постоянная Планка]
Значения λ.0 (λ0= ) для металлов
5.112 Линейная зависимость задерживающего потенциала u0 от частоты v______
Согласно формулеэлектронов, вырываемых из вещества при фотоэффекте, тем больше, чем большеv. При v < v0 испускания электронов не происходит.
5.6.3. Давление излучения
Давление, оказываемое на тела электромагнитным излучением.
5.113Давление излучения на основе квантовой и волновой теорий______________
Квантовая теория__________________________________________________________
Давление излучения — следствие того, что фотон обладает импульсом. Каждый фотон при соударении с поверхностью передает ей свой импульс. Если на 1 м2 в 1 с падает N фотонов, то при коэффициенте отражения р от поверхности отразится рN фотонов, а (1 - р)N — поглотится. Давление р излучения на поверхность равно импульсу; который передают за 1 с N фотонов:
Каждый отраженный фотон передает поверхности импульс - , поглощенный -; Еe = Nhv — облученность поверхности (энергия всех фотонов, падающих на 1 м2 поверхности тела за 1 с); — объемная плотность энергии излучения.
Волновая теория________________________________________________________________
Если электромагнитная волна падает, например, на металл, то под действием электрического поля волны с напряженностью электроны будут двигаться со скоростью в направлении, противоположном . Магнитное поле с индукцией действует на движущиеся электроны с силой Лоренца (определяется по правилу левой руки) в направлении, перпендикулярном поверхности металла. Следовательно, волна оказывает на поверхность металла давление.