Законы внешнего фотоэффекта.

Экспериментально установили 4 закона:

1) При фиксированной частоте э/м излучения сила фототока насыщения прямопропорц. интенсивности э/м излучения.

2) Макс. кинетич. энергия фотоэл-нов прямопропорц. частоте падающего э/м излучения.

3) Для каждого вещества сущ. красная граница фотоэффекта, т.е. мин. частота света ниже которой фотоэффект невозможен. (НЮ0=А/h))

4)Фотоэффект безинерционен.

Ур-ние Эйнштейна

Энергия падающего фотона расходуется на совершение электроном работы выхода А из металла и на сообщение вылетевшему электрону кинетической энергии (ф-ла Энштейна):

Закономерности Столетова.

1) Частицы, испускаемые металлами, всегда отрицательно заряжены. Впоследствии доказали что это электрон.

2) Сила фототока насыщения возрастает при увеличении облучённости поверхности катода (E_e).

3) Чаще всего большинство металлов давали ф-э при облучении у/ф лучами.

Задание 5.

Фотоны. Масса и импульс фотона.

Соврем. представления о природе света следующие: свет - это сложное явление, для которого в одних условиях характерны волновые св-ва, а в других условиях - квантовые св-ва.

Фотон- это одна из элементарных частиц, но принципиально отличная от других элем. частиц. Принято считать, что фотон - это минимальная порция (или квант) э/м излучения.

Свойства фотонов:

1) В любом веществе фотоны всегда распространяются со скор. света: V_g=с.

2) Фотон никогда не может находится в покое: m_=0.

3) По квантовой гипотезе Планка энергия фотона зависит от частоты э/м излучения: e=hn;

h=6,62·10^-34Дж·с.

4) Масса фотонов может быть найдена на основании ур-ния Эйнштейна:

5)Импульс фотона

фотон обладает импульсом р_ф = Е_ф/с = h/l. Быстрота изменения (передачи) импульса, согласно второму закону Ньютона, есть сила, а сила, приходящаяся на единицу площади, есть давление P:

и .

Таким образом, давление света на вещество равно импульсу, передаваемому фотонами единице площади в единицу времени. Если поверхность полностью поглощает падающие на нее по нормали фотоны (свет), то каждый фотон передает ей импульс р_ф = hn/с, а при полном отражении – удвоенный импульс 2р_ф.

Задание 6.

Эффект Комптона (объяснение с точки зрения квантовой теории).

Эффект Комптона.

Комптон при изуч. рассеяния ренг. лучей на вещ-вах с лёгкими атомами обнаружил что за рассеивающим в-вом наряду с излучением прежней длины волны l обнаруж. R-излучение с длиной волны l¢>l (всегда).

q - угол рассеяния. l¢-l=Dl не зависит от природы вещ-ва, от длины l R-лучей, опред. только углом q. Dl=2l_csin²(q/2); l_c=2,43пм.