ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.02.2021
Просмотров: 2101
Скачиваний: 1
Фотоэффект
Фотоэффект
Генрих Герц
(1857-1894)
В
1887
г
.,
изучая
явление
электрического
пробоя
газового
промежутка
,
Герц
обнаружил
,
что
длина
искры
в
разряднике
увеличивается
при
попадании
на
металлические
электроды
света
от
искры
другого
разрядника
.
Это
происходило
,
потому
что
свет
,
падающий
на
металлическую
поверхность
разрядника
,
выбивал
с
его
поверхности
электроны
.
E h
W
ν
=
−
E
—
кинетическая
энергия
электрона
,
ν
—
частота
света
,
падающего
на
мишень
,
W
—
работа
выхода
—
минимальная
энергия
,
которая
необходима
для
выбивания
электрона
за
пределы
поверхности
металлического
электрода
Закономерности
Закономерности
фотоэффекта
фотоэффекта
1898
1898
•
Число высвобождаемых
электронов прямо
пропорционально интенсивности
падающего света
.
•
Максимальная кинетическая
энергия электронов
E
зависит от
частоты
ν
и не зависит от
интенсивности падающего света
.
•
Энергия электронов
E
является
линейной функцией частоты
падающего света
ν
.
•
Существует граничная частота
света
ν
0
,
ниже которой
фотоэффект невозможен
.
E h W
ν
= −
А
.
Г
.
Столетов
(1839-1896)
1905.
1905.
Фотоэффект
Фотоэффект
А
.
Эйнштейн
(1879-1955)
Объяснение
явления
фотоэффекта
дал
Эйнштейн
.
Согласно
Эйнштейну
электромагнитное
излучение
состоит
из
квантов
,
названных
позднее
фотонами
.
Каждый
фотон
имеет
определенную
энергию
и
импульс
,
( / ) ,
E h
p
h
n
ν
λ
=
=
λ
и
ν
—
длина
волны
и
частота
фотона
,
n
—
единичный
вектор
в
направлении
распространения
фотона
.
Закон
сохранения
энергии
приводит
к
очевидному
соотношению
E h
W
ν
=
−
E
—
кинетическая
энергия
электрон
,
W
—
работа
выхода
электрона
из
металла
.
На
основе
этого
соотношения
легко
описать
все
наблюдаемые
особенности
фотоэффекта
.
Нобелевская
премия
по
физике
1921
г
.
–
А
.
Эйнштейн
За
вклад
в
теоретическую
физику
и
в
особенности
за
открытие
закона
фотоэлектрического
эффекта
h
(1 cos )
mc
′
Δλ = λ − λ =
−
θ
10
C,e
e
h
2.4 10
см
m c
−
λ
=
=
⋅
Arthur Holly Compton
(1892 – 1962)
1922
1922
г
г
.
.
Эффект
Эффект
Комптона
Комптона
Рассеяние фотонов на
свободном электроне
θ
λ
′
λ
γ
γ
`
e
-
Нобелевская премия по физике
1927
г
.
–
А
.
Комптон
За открытие эффекта
,
названного его именем
Эффект
Эффект
Комптона
Комптона
При
комптоновском
рассеянии
увеличивается
длина
волны
γ
-
кванта
,
т
.
е
.
уменьшается
его
частота
.
Это
уменьшение
частоты
,
очевидное
с
точки
зрения
корпускулярной
картины
,
не
поддается
объяснению
в
классической
электродинамике
,
где
частота
света
при
рассеянии
не
изменяется
.
При
изучении
вторичных
рентгеновских
лучей
,
возникающих
при
рассеянии
первичного
пучка
были
обнаружены
следующие
закономерности
.
•
В
рассеянном
излучении
наблюдаются
две
длины
волны
—
первоначальная
длина
волны
λ
и
дополнительная
λ
`
•
Длина
волны
λ
`
всегда
больше
λ
•
Длина
волны
λ
`
зависит
от
угла
рассеяния
θ
и
не
зависит
от
природы
рассеивающего
вещества
(1 cos )
mc
λ λ
θ
′ − =
−
(*)
В
1923
г
.
А
.
Комптон
высказал
идею
,
что
рентгеновские
лучи
представляют
собой
поток
фотонов
,
обладающих
определённым
импульсом
,
так
же
как
и
любые
другие
частицы
,
и
что
акт
рассеяния
представляет
собой
упругое
столкновение
между
фотоном
и
электроном
.
Смещение
длины
волны
рентгеновских
лучей
обусловленное
упругим
рассеянием
на
электронах
называется
эффектом
Комптона
.
Несмещённая
(
первоначальная
)
длина
волны
в
рассеянном
излучении
связана
с
тем
,
что
отдельны
фотоны
рассеиваются
на
связанных
электронах
внутренних
оболочках
атома
.
В
этом
случае
массу
электрона
m
в
соотношении
(*)
нужно
заменить
на
массу
атома
M,
и
при
этом
λ
`
−
λ
→
0.