Векторная диаграмма импульсов взаимодействующих частиц

Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

Фотоэлектрическим эффектом, или фотоэффектом называют испускание электронов веществом под действием света.

Исслед-е закономерностей фотоэффекта показано на рис. При освещении катода К монохроматическим светом через кварцевое окошко из катода вырываются фотоэлектроны, и в цепи возникает фототок, регистрируемый гальванометром G. Различают фотоэффект внутренний и внешний. При внутреннем фотоэффекте электроны не покидают поверхность вещества, поглощая световую энергию они переходят из связанного состояния в свободное. (Наблюдается в полупроводниках). При внешнем фотоэффекте происходит вырывание электронов с поверхности под действием электромагнитного излучения. (Наблюдается в полупроводниках и металлах).

Законы внешнего фотоэффекта.

1. Для каждого элемента существует граничная частота, ниже которой для данного материала фотоэффект отсутствует. Не зависимо от плотности светового потока энергии и продолжительности облучения. Эта граничная частота называется красной границей.

2. Максимальная энергия фотоэлектронов линейно зависит от частоты электромагнитного излучения и не зависит от плотности потока энергии волны. ν_ИЗЛУЧ

3. При фиксированной частоте число электронов, выбиваемых из катода за единицу времени прямо пропорционально плотности светового потока энергии.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

E_ф=A_вых+ Полученная электроном энергия частично затрачивается на освобождение из металла. А остальная часть переходит в кинетическую энергию вылетевшего из металла фотоэлектрона.

Эффект Комптона.

Источником рентгеновского излучения служит рентгеновская трубка с молибденовым антикатодом. Диафрагмы D₁ и D₂ выделяют узкий пучок монохроматического рентгеновского излучения, который падает на исследуемый образец O. Для исследования спектрального состава рассеянного излучения оно после прохождения ряда диафрагм попадало на кристалл K рентгеновского спектрографа, а затем в счетчик С.

Комптон обнаружил, что в рассеянном излучении, наряду с исходной длинной волны λ, появляется смешанная линия с длинной волны λ’ > λ. Это получило название комптоновского смещения, а само явление – эффекта Комптона.

–изменен длинна волны в эффекте Комптона

–комптоновская длинна волны

Опыт Комптона показал, что комптоновское смещение определяется углом между направлениями рассеянного и падающего лучей . С увеличением угла интенсивность смещенной компоненты растет, а несмещенной – падает, что видно на графиках.

комптоновская длина волны. –измененная длинна волны в эффекте Комптона

=2,4*10^-12 –комптоновская длинна волны

Комптоновская длина волны λ_C определяет изменение длины волны электромагнитного излучения в эффекте Комптона.

Векторная диаграмма импульсов взаимодействующих частиц

Формула Комптона