уравненията на Айнщайн за фотоефекта - studopediya

Максималната кинетична енергия на фотоелектроните увеличава линейно с честотата на светлината и не зависи от интензитета на светлината.

Когато положително напрежение свети катод

Когато отрицателно напрежение е осветен анод

Блокирането на напрежение Uz се нарича напрежението, на което се спира фотоелектричния ефект.

Блокиране напрежение Уз е свързан с максимална кинетична енергия на фотоелектроните Ek (макс) съотношение Ek (макс) = Уз е

1. Силата на насищане на фототока е пропорционална на интензитета на светлината.

3. За всяка субстанция, има червен ръб на фотоелектричния ефект, т.е. най-ниската честота νmin, където е възможно фотоелектричния ефект

Обяснението на фотоефекта се извършва въз основа на квантовата хипотеза на Планк

на инцидента фотонна енергия се изразходват за преодоляване на електрон работа функцията на веществото и на кинетичната енергия на електроните съобщения

Electron работа функция на метала равна на минималната енергия, която електрон трябва да притежават повърхност освобождаване материал.

Има външна и вътрешна фотоелектричния ефект.

1. фотоелектричния ефект не е възможно, ако падащата енергия фотон е недостатъчно, за да се преодолее работата функция, HV <Авых

2. Ако hνmin = AO - на прага на фотоелектричния ефект.

Честотата и дължината на вълната на фотоелектричния прага от:

Според Планк, радиация (включително светлина) се състои от отделни фотони. Следователно радиация енергия винаги е равна на енергията на целия брой кванти. Въпреки това, енергия близнаци кванта зависи от честотата.

Енергията на фотон или фотонна енергия

- честотата на радиация, J · и е константата на Планк

Радиационна кванти, честотата (или дължина на вълната), която съответства на видимата област на светлината, наречен светлина кванти.

Връзката между енергия и маса

- маса, съответстваща на енергия W, м / сек - скоростта на светлината във вакуум

Quantization енергия означава, че излъчването е поток от частици. Тези частици се наричат ​​фотони, но те не са частици, по смисъла на класическата физика.

J · в Планк константа, - честотата на излъчването, - дължина на вълната, с - скоростта на светлината във вакуум

Фотоните винаги се движат със скоростта на светлината; те не съществуват в състояние на покой, тяхната маса в покой е нула

емисии материал Electron от електромагнитно излъчване на светлина.

I. В фиксирана честота на падащата светлина броят на фотоелектроните освобождават от катода за единица време е пропорционална на интензитета на светлината (Закон Stoletova).

II. Максималната началната скорост (максималната кинетична енергия) не зависи от интензивността на фотоелектроните падащата светлина, и се определя само от нейната честота

III. За всяко вещество, има червен ръб на фотоелектричния ефект, т.е. Минимална chastotasveta (в зависимост от химичната природа на веществото и състоянието на повърхността), под която фотоелектричния ефект е невъзможно.

Четири студент иска да привлече в перспектива заговор максималната кинетична енергия на електроните, отделяни от фотоелектричния ефект на табелата, светлинният интензитет / инцидент. Коя цифра е направено правилно?

Максималната кинетична енергия на фотоелектроните не зависи от интензитета на падащата светлина. Следователно правилно конфигуриран Фигура 4).

Схемата за изучаване на фотоефекта

Характеристиките на ток напрежение на фотоефекта

I. на фототока генерира електронен сноп, излъчен от светлината, напрежението U между електродите. - фототока nasyscheniya.Opredelyaetsya като U стойност, при която всички на електроните, излъчвани от катода достигне анода.

- задържане на властта. Когато нито един от електроните, дори да се налага отклонение от максималната скорост на катод не може да преодолее областта забавящия и да стигнат до анода.

размер Uz не зависи от интензитета на падащата светлина поток. Внимателно измервания са показали, че потенциалната бариера увеличава линейно с честота ν светлина.

Зависимостта на блокиране потенциал Уз на честота ню от падащата светлина

Фотоклетката се осветява с светлина с определена честота и интензивност. Цифрата показва диаграма на силата на фототок в фотоклетката чрез прилагане на напрежение.

В случай на увеличаване на честотата, без да променя падащата светлина промяната на интензитета на графика. Кои от тези диаграми правилно показва промяната в графика?

При постоянна фототок стойност интензивност е независима от честотата. При промяна на блокиране напрежение честота варира. Тези условия съответстват на Фигура 1).

уравнение на Айнщайн за фотоефекта

A - електрон работа функцията на падащата енергия, фотон се консумира за електронна енергия на метал и за максимален излъчен електрон кинетична енергия.

Това уравнение е получен на базата на квантовата теория фотоелектричния ефект, че честотата на светлината, излъчвана V не само, но също пространство и rasprostranyaetsyav pogloschaetsyaveschestvom отделни части (фотони), чиято енергия

Слоят на калциев оксид се облъчва със светлина, и излъчва електрони. Цифрата показва графика на максималната кинетична енергия на фотоелектроните в зависимост от честотата на падащата светлина.

Каква е функцията на работа фотоелектронна калциев окис?

От графиката намираме: Когато ν = 1 х 10 15 Hz, Ek = 3 х 10 -19 J. Einstein от уравнение А = Н ν - Eka = 6,6 · 10 - 1 · 34 10 15 - 3 · 10 -19 = 3 6 х 10 -19 J = 3.6 х 10 -19 / 1.6 х 10 -19 = 2.25 ЕГ

Графиката показва зависимостта на фототока на приложеното напрежение обратна когато покриваща метална плоча (фотокатода) радиация с енергия на 4 ЕГ.

Каква е работата на функцията за този метал?

В фототока спира Уз = 1.5 V. Следователно, максималната кинетичната енергия на фотоелектронна Ek = 1,6 · 10 -19 · Cl 1.5 / 1.6 х 10 -19 J = 1.5 ЕГ. електрон работа функция с повърхност плоча А = Н ню на - Ek = 4 - 1.5 = 2.5 ЕГ

фотоелектрически праг

- максимална дължина на вълната на падаща светлина (- съответно минималната честота), при която фотоелектричния ефект е все още възможно.

Функцията за работа се изразява в ЕГ

1EV = 1.6 х 10 -19 J

Какво съответства на зависимостта графика максимална кинетична енергия E на фотоелектроните честота фотони инцидент на веществото в фотоелектричния ефект (вж. Фигура)?

Фотоелектроните извлекат максимална кинетична енергия в случаите, когато честотата на случайните фотони надвишава фотоелектричния праг. Графиката съответства на червена рамка точка А. Следователно, условията на работни съответства на фигура 3.

Налягането, произведен от светлина при перпендикулярно падане на повърхността

- отражение; - енергията на всички фотони инцидент на единица площ за единица време.

Леки Определения налягане

въз основа на квантовата теория

Лек натиск върху повърхността се дължи на факта, че всеки фотон в сблъсъка с повърхността е прехвърлила своята инерция.

въз основа на теорията на вълната

Лек натиск върху повърхността поради силата на Лоренц на електрони вещество колеблив под действие на електрическо поле на електромагнитна вълна.