Фотоэффект |
В жидких и твердых телах |
Фотоионизация фотоэффект, наблюдаемый в газах и состоящий в ионизации атомов (молекул) под действием излучения. |
В газах |
Внешний фотоэффект (фотоэлектронная эмиссия) - явление вырывания электронов из вещества под действием света. Поглощение фотонов сопровождается вылетом электронов за пределы тела. |
Внутренний фотоэффект - электрон, оставаясь в теле, изменяет свое энергетическое состояние. |
Количественные закономерности фотоэффекта (1888 - 1889) были установлены русским физиком А.Г. Столетовым.
Первый закон фотоэффекта
Фототок насыщения пропорционален световому потоку, падающему на металл.
Т.к. сила тока определяется величиной заряда, а световой поток - энергией светового пучка, то можно сказать:
число электронов, выбиваемых за 1 с из вещества, пропорционально интенсивности света, падающего на это вещество
Второй закон фотоэффекта
Кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а зависит от его частоты.
|
|
Третий закон фотоэффекта
Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т. е. существует наименьшая частота ν𝒎𝒊𝒏, при которой еще возможен фотоэффект
Объяснение фотоэффекта
Немецкий физик Макс Планк в 1900 г. выдвинул гипотезу:
тела испускают свет порциями- квантами.
Энергия каждой порции света (каждого кванта) равна
Где h = 6,63·10 –34 Дж·с - постоянная Планка
Альберт Эйнштейн в 1905 г. развил идеи Планка:
свет не только излучается и поглощается, но и существует в виде отдельных квантов.
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта
На основании закона сохранения энергии:
Смысл уравнения Эйнштейна:
энергия кванта тратится на работу выхода электрона из металла и сообщение электрону кинетической энергии.
В этом уравнении: ν - частота падающего света,
m - масса электрона (фотоэлектрона),
υ - скорость электрона,
h - постоянная Планка,
A - работа выхода электронов из металла.