Экспериментальное обоснование основных идей квантовой теории

Что называют внешним фотоэффектом?

Внешний фотоэффект - испускание электронов из вещества под действием электромагнитного излучения.

Что называют внутренним фотоэффектом?

Внутренний фотоэффект - перераспределение электронов между энергетическими уровнями твердого тела, происходящее под действием проникшего внутрь света.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

-скорость фотоэлектронов, m-его масса.

Нарисуйте вольтамперную характеристику внешнего фотоэффекта. Укажите на рисунке силу тока насыщения, задерживающую разность потенциалов.

Вольтамперная характеристика фотоэффекта – зависимость фототока I от, образуемого потоком электронов, испускаемых катодом под действием света, от напряжения U между электродами.

Что называют красной границей фотоэффекта?

Фотоэффект не возникает, если частота света меньше некоторой характерной для каждого металла величины , называемой красной границей фотоэффекта.

Запишите формулу, связывающую кинетическую энергию фотоэлектронов и задерживающую разность потенциалов.

От чего зависит сила тока насыщения при внешнем фотоэффекте?

При неизменном спектральном составе света, падающего на катод, сила фототока насыщения I_н прямо пропорциональна световому потоку Ф.

От чего зависит максимальная скорость фотоэлектронов?

Максимальная начальная скорость фотоэлектронов зависит от частоты распространяющихся электромагнитных колебаний и не зависит от его интенсивности (2-ой закон внешнего фотоэффекта).

Нарисуйте график зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света.

10. На металлическую пластинку с работой выхода падает свет с частотой . Рассчитайте кинетическую энергию выбиваемых из пластины фотоэлектронов.

hν=A_вых+E. Е= hν-A_вых =0,004*10^-19Дж. h=6,62*10^-34 Дж*с.

11. Наибольшая длина волны света, при которой может наблюдаться фотоэффект для калия, равна . Найдите работу выхода электронов из калия.

красная граница фотоэффекта:λ_кр=(hc)/A откуда работа выхода электронов: A=(hc)/λ_кр=(6.62*10^-34*3*10⁸)/6.2*10^-7=3.2*10^-19 Дж

12. Работа выхода электрона из платины равна . Чему равна максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вырываемых из платины светом с длиной волны 0,5 мкм?

Кинетическая энергия выбиваемых электронов: Е_k=hν-A, учтем, что ν=c/λ, получим E_k=((hc)/λ)-A; E_k=((6.62*10^-34*3*10⁸)/(0.5*10^-4))-9.1*10^-19=-5.128*10^-19 Дж

13. Излучение с длиной волны падает на вещество, для которого красная граница фотоэффекта . Определите кинетическую энергию фотоэлектронов.

Найдем работу выхода электронов: ν_min=A/h откуда

A=ν_minh=4.3*10¹⁴*6.62*10^-34=28.47*10^-20 Дж

Кинетическая энергия фотонов:

E_k=((hc)/λ)-A=((6.62*10^-34*3*10⁸)/3*10^-7)-28.47*10^-20=3.773*10^-19 Дж

Монохроматический пучок света с длиной волны 490 нм, падая по нормали к поверхности, производит световое давление 4,9 мкПа. Какое число фотонов падает в единицу времени на единицу площади этой поверхности? Коэффициент отражения света 0,25.

; N= =