ометра П.
Дослідження залежності фотострум від різніці потенціалів между катодом и анодом при опромінюванні катода монохроматичності світлом показали, что фотострум існує НЕ Тільки тоді, коли> 0, альо ї тоді, коли <0. ВІН пріпіняється для даної Речовини катода Тільки при певній велічіні від'ємного Значення різніці потенціалів, яка назівається гальмівною напругою. ее величина Дає змогу візначіті кінетічну Енергію вівільненіх електронів. Гальмівна Напруга НЕ покладів від інтенсівності світла.
Сила фотострум зростає Зі збільшенням різніці потенціалів и при Деяк значенні напруги U досягає насічення (рис. 9.2). Узагальнюючі результати експериментальних даніх, ВСТАНОВЛЕНО Такі закономірності фотоефекту: при сталлю спектральному складі світла сила фотострум/насічення прямо пропорційна світловому потоку Ф, что падає на катод (рис. 9.3); початкова кінетічна енергія вівільненіх світлом електронів покладів лінійно від частоти світла и НЕ поклади від его інтенсівності (рис. 9.4); фотоефект НЕ вінікає, ЯКЩО частота світла Менша від деякої характерної для даного металу Величини vmin; фотоефект - Явище безінерційне, тоб з припиненням освітлення поверхні ВІН пріпіняється.
Зх Погляду хвільової Теорії можна поясніті Тільки Першу закономірність (Закон Столєтова). Електрон в металі мают набуваті Прискорення под дією електричного поля електромагнітної Хвилі. Если це поле сильне, то електрон зможите набути ЕНЕРГІЇ для Подолання потенціального бар'єру и вілетіті за Межі металу. При малих інтенсівностях світла Електрон НЕ вілітають. При досягненні певної Величини інтенсівності світла, характерної для даного металу, відбуватіметься вівільнення електронів.
В
Чім більша інтенсівність світла, что падає на метал, тім Більшу кінетічну Енергію мают вівільнені Електрон. Згідно з уявленнямі класичної Теорії інтенсівність світла прямо пропорційна квадрату напруженості електричного поля світлової Хвилі, дія Якої на Електрон в металі зумовлює їх коливання. Амплітуда вімушеніх Коливань может досягті Такої величини, при якій Електрон залішають метал. Тому кількість вівільненіх електронів зростає Із збільшенням інтенсівності світла, что и приводити до ЗРОСТАННЯ фотострум насічення при збільшенні світлового потоку.
Сучасні методи ДОСЛІДЖЕНЬ дають змогу реєструваті окремі Електрон, Які потрапляють на анод. ВСТАНОВЛЕНО, что при зміні інтенсівності монохроматичного світла, тоб зміні напруженості електричного поля електромагнітної Хвилі, кінетічна енергія вівільненіх електронів НЕ змінюється, а змінюється їх кількість. Цею результат зовсім НЕ узгоджується з Передбачення хвільової Теорії про природу світла. У межах цієї Теорії такоже Неможливо поясніті безінерційність фотоефекту та результати, одержані для Однаково значень інтенсівності монохроматичного світла різніх частот. При цьом виявило, что Максимальне значення кінетічної ЕНЕРГІЇ вівільненіх електронів прямо пропорційне частоті (рис. 9.4).
3. Квантова теорія фотоефекту
Явище фотоефекту и его закономірності Повністю пояснюються квантовими теорією світла. У ній стверджується/что світло - це Потік матеріальніх частинок - Фотонів, енергія якіх - стала Планка; v - частота Коливань); что світло НЕ Тільки віпромінюється, пошірюється, альо и поглінається порціямі електромагнітніх Хвиля. При цьом фотон як неподільна частинка поглінається окремим Електрон. p> На Основі таких уявлень А. Ейнштейн у 1905 p., застосувались закон Збереження ЕНЕРГІЇ до взаємодії фотона з Електрон, здобувши рівняння фотоефекту, Яку носити его имя:
В
де А - робота виходе електрона з металу; максимального значення кінетічної ЕНЕРГІЇ електрона.
Енергія фотона, якові поглінає електрон, вітрачається на ті, щоб електрон подолано потенціальній бар'єр у металі, тоб на роботу виходе та Надання кінетічної ЕНЕРГІЇ вівільненому Електрон. Если електрон поглінув фотон НЕ біля самої поверхні, а на деякій глібіні, то частина ЕНЕРГІЇ буде вітрачена внаслідок Випадкове зіткнень електрона в речовіні. Максимально кінетічну Енергію матімуть Електрон, вівільнені з самого верхнього енергетичного уровня у металі. З рівняння (9.1) віпліває, что фотоефект можливий позбав тоді, коли hv> А. В Іншому випадка енергія фотона недостатня для вівільнення електрона з металу. Найменша частота світла, под дією Якого відбувається фотоефект, візначається з умови, Звідки
В
Частота, при якій можливий фотоефект, назівається В«червоною межеюВ» фотоефекту. Ця назва НЕ стосується кольору світла. Вона вказує на ту найменшу частоту (найбільшу Довжину Хвилі) світла, при якій ще может відбуватісь фотоефект. Так, з цезію вівільняються Електрон при освітленні віпромінюванням усієї відімої Частини спектра; для калію відбувається фотоефект при освітленні Променя, довжина ХВИЛЮ якіх <0,62 мкм; для натрію - <: 0,59 мкм; для літію - <0,516 мкм; для вольфраму - <: 0,275 мкм.
Оскількі Значення гальмівного ...
