Макс Планк 1900 г. квантовая гипотеза

? ? h?

h ?6 ,62 ?10 ? 34 Дж ?с

? n ?n? ?nh?

n ?1 , 2 , 3 ,....

ФОТОЭФФЕКТ

1887 г.
Генрих Герц (1857 – 1984)

G

Опыты Столетова (1888 -1889 гг.)

1. Наибольшее действие оказывают ультрафиолетовые лучи.
2. Сила тока растет с увеличением освещенности.
3. Испускаемые заряды имеют отрицательный знак.

Экспериментальная установка для исследования фотоэффекта

К

А

V
G
П

Вольтамперная характеристика

I

?,Ф

Потенциал
запирания

Ток насыщения

Тормозящее поле

0


?

U
U

0
К

2
m vmax
eU з ?
2

X
А

Световая характеристика

?1

I

?2

Iнас

?1

Ф4
Ф1

0

U

0

Ф

1. Для данного спектрального состава излучения фототок насыщения прямо
пропорционален интенсивности светового потока.

Зависимость максимальной кинетической энергии электронов от
частоты света

I

?1

eU з

? 4 ? ?1

U з1

U з4

U

0

?

кр ? 4

?

1

2. Максимальная кинетическая энергия электронов прямо
пропорциональна частоте света и не зависит от светового потока.
3. Существует красная граница фотоэффекта - минимальная частота
(максимальная длина волны), при которой еще возможен фотоэффект.

?

Квантовая теория.
Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта

Взаимодействие фотона и электрона
h?

m v2
2

2
m vmax
h? ?
? Авых
2

? h? ? Авых ? А?

ФОТОНЫ И ИХ СВОЙСТВА
Энергия
E ? h? ? ? ?

h
??
2?

? ?550 нм ? E ? 2,2 эВ
? ?1 ?10 ? 5 нм ? E ?100 МэВ
Импульс

?E / c ? 2 ?

p 2 ?? m 0 c ? 2
E ? pc

E ??
p? ?
c
c

m ?m0 / 1 ? v2 / c 2
m0 ?0
?
?
p ??k

ЭФФЕКТ КОМПТОНА
Рентгеновская трубка

Рассеивающее
вещество

?

Диафрагмы

J=f (?)

Спектрограф

Спектральный состав исходного и рассеянного излучения

J

J

K? Мо

?

?

?
?? ???? ? ?? ? 1 ? cos? ?

?

?'

?

Теория эффекта Комптона

Eф ?h?

h? >> Eсвязи
Электрон практически свободный

Законы сохранения при взаимодействии
фотона и электрона
pe ? m v; Ee ? mc 2
Ee ? m 0 c 2

Eф ?h?

pф ?

?

h?
c

h? ?
pф ?
; Eф ? h? ?
c

h? ? m 0 c 2 ? h? ?? mc 2
?
?
?
hk ? m v ? hk ?
2

Закон сохранения энергии
Закон сохранения импульса
2

h2
? h? ? ? h? ? ?
? mv? ?? ? ? ? ? ? 2 2 ?? ?cos ?
? c ? ? c ?
c
2

h
? 1 ? cos? ?
?? ? ? ? ? ? ?
m0c

??

h
m0c

Комптоновская длина волны

ЕДИНСТВО ВОЛНОВЫХ И КОРПУСКУЛЯРНЫХ СВОЙСТВ
СВЕТА

J ? x ? ? A2

J

J ? x? ?

dN N 0 d P
dP
?
?N0
dx
dx
dx
A2 ?

dx

dP
? p? x ?
dx

X






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.