Квантовая физика страницы / Квантовая физика_p072
.pdf
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Фотоэффект имеет закономерности, не объяснимые с точки зрения волновой теории света:
1)фототоквозникаеттолькоесличастотападающегонафотоэле-
мент света больше некоторого значения νгр. Эта граничная минимальная частота зависит только от материала катода фотоэлемента
исостояния его поверхности. Соответствующую длину волны λгр = с/νгр называют красной границей фотоэффекта;
2)максимальная кинетическая энергия Eкин фотоэлектронов не зависит от интенсивности света. Для фотокатода эта энергия определяется частотой падающего света. Иными словами, задерживаю-
щее напряжение Uз зависит от частоты света и не зависит от интенсивности.
Закономерности фотоэффекта получили объяснение в рамках
представления о квантах света (А. Эйнштейн, 1905 год). Падающий на поверхность фотокатода фотон поглощается, отдавая энергию hν электрону. Часть этой энергии затрачивается на то, чтобы вырвать
электрон из вещества, т. е. совершить работу выхода Aвых. Другая часть преобразуется в кинетическую энергию электрона. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта имеет вид
hν = A |
вых |
+ mv2/2. |
(2) |
|
|
|
Из (2) следует, что фотоэффект возможен лишь при hν ≥ Aвых, т. е. эффект имеет красную границу
νгр = Aвых/h. |
(3) |
С учетом выражения (1) уравнение (2) можно переписать в виде |
|
Uз = hν/e−Aвых/e. |
(4) |
Итак, для фотоэлектронов запирающее напряжение линейно за- |
||||
UЗ |
|
|
|
висит от частоты падающего |
|
|
|
||
|
|
|
света (рис. 2). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В силу условия (1) реаль- |
|
|
|
|
ному явлению соответству- |
|
|
|
|
ет не весь график функции |
|
|
|
|
Uз = Uз(ν), а только верхняя |
|
|
|
|
часть прямой, т. е. значе- |
|
|
|
|
ния Uз ≥ 0. График пересе- |
|
|
νГР |
ν кает ось абсцисс (U = 0) как |
|
|
|
|
|
раз при значении частоты |
–A ВЫХ/e |
|
|
|
ν=Aвых/h,соответствующем |
|
|
|
|
красной границе эффекта. |
|
|
Рис. 2 |
|
Экстраполируя график до |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
72
ЧАСТЬ 1 | Механика. Колебания и волны. молекулярная физика СКАЧАТЬ https://yadi.sk/d/RqO8HPxTfh0z_w
Машина Атвуда Маятник Максвелла
Математический и оборотный маятники Крутильный маятник Маятник Обербека Наклонный маятник Столкновение шаров Гироскопы
Определение скорости звука в воздухе Определение коэффициента вязкости воздуха Определение показателя адиабаты для воздуха Определение электрического сопротивления
ЧАСТЬ 2 | Волновая оптика. | Электричество и магнетизм.
СКАЧАТЬ https://yadi.sk/d/PgjdK_eMGWoIJQ
Определение электроемкости конденсатора с помощью баллистического гальванометра Изучение резонанса в электрическом колебательном контуре
Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля земли Исследование магнитного поля соленоида Изучение процессов установления тока при разрядке и зарядке конденсатора
Определение периода релаксационных колебаний при помощи электронного осциллографа Бипризма Френеля Кольца Ньютона
Характеристики призмы и дифракционной решетки
ЧАСТЬ 3 | Квантовая физика
Скачать https://yadi.sk/d/mUGfr-KrGBZoGQ
Проверка законов теплового излучения Внешний фотоэффект Изучение спектра атома ртути
Определение удельного заряда электрона Эффект холла в германии
Определение ширины запрещенной зоны полупроводников Определение потенциалов возбуждения атомов Определение энергии a-частиц по пробегу в воздухе Исследование энергии β-излучения Опыты столетова по изучению фотоэффекта