Toate încercările de a explica efectul fotoelectric pe baza teoriei de undă a luminii nu au avut succes. Explicația efectului fotoelectric a fost dat de Einstein în 1905. Legile experimentale ale efectului fotoelectric, Einstein a considerat din punctul de vedere al teoriei cuantice a luminii. Este cunoscut pentru a extrage un electron dintr-un metal, este necesar să-și petreacă ceva energie. Energia necesară pentru a evacua un electron din metal, numită funcția de lucru. Energia fotonilor incidenti este cheltuit pe funcția de lucru și energia cinetică a electronului ejectat:
unde hv - energia fotonului incident A - funcția de lucru; - energia cinetică a unui electron evacuat din suprafața metalului.
Ecuația (4), este cunoscut ca ecuațiile lui Einstein pentru efectul fotoelectric. Această ecuație explică legile experimentale de bază și tipul caracteristicilor curent-tensiune a celulei solare (Fig. 19 și 20).
Intensitatea luminii, în conformitate cu teoria cuantică, proporțională cu numărul de cuante de energie a luminii incidente. Prin urmare, numărul de electroni rupt odată cu creșterea fluxului crește ușor și, prin urmare, curentul crește de saturație (fig. 19).
Energia cinetică maximă a electronului ejectat, și în consecință, întârziind potențial Uț. Se determină conform formulei (3) numai frecvența luminii și funcția de lucru. O funcție de lucru este definită doar de metal nativ. Prin urmare, cu creșterea frecvenței luminii incidente este crescută energia cinetică a electronilor scoase și retardare potențial Uzului (fig. 20). Din fluxul luminos nu depinde de energia cinetică (vezi. Shapes. 3).
Pentru fiecare substanță, efectul fotoelectric se observă numai în cazul dacă frecvența v lumină mai mare decât v0 valoarea minimă. Din ecuația Einstein, care pentru evacuarea electronilor din metal necesară pentru funcția expend de lucru - A. Prin urmare, pentru a extrage un electron, energia fotonică trebuie să fie mai mare decât funcția de lucru a hv> A. Rezerva v0 frecvență (roșu frontiera PhotoEffect) este exprimată prin: v0 = A / h. Deoarece A este determinată de funcția de lucru a unei V0 de frecvență limită de substanță nativă (limita roșu) este diferit pentru diferite substanțe. Pentru zinc lungimea de undă roșie corespunde limitei # 955 = 3,7 x 10 -7 m (regiunea ultraviolet). Să ne amintim că lungimea de undă a luminii în legătură cu frecvența de următoarea relație # 955; 0 = c / v0.
Toate subiectele acestei secțiuni:
Conceptul de radiație termică
Radiația emisă de corpurile încălzite, numită radiație termică. Toate corpurile încălzite emit. Încălzirea substanței, observați că la o anumită specie de temperatură apare
Coeficientul de absorbție
Luați în considerare în procesul de absorbție a radiației termice. Să * 0 - Fluxul incident de radiații pe această suprafață (Figura 1). O parte a fluxului este reflectată de suprafața Fotre
legea lui Kirchhoff
În 1859, fizicianul german G. Kirchhoff a descoperit legea radiației termice. Raportul dintre emisivitate oricărui organism e # 955; T la coeficientul de absorbție și
întrebări
1. Spectrul radiațiilor negru corp (1) și corpul condițional (2) este prezentată în Fig. 7. Desenați un grafic al coeficientului de absorbție pe lungimea de unda pentru un corp (1) și (2).
Dependența emisivitate pe lungimea de undă
Din legea lui Kirchhoff că totul este corpul absolut negru având aceeași compoziție spectrală a radiației, care este definită numai de temperatura corpului. Prin urmare, se deschide în
Legile radiatiei corpuluinegru
Aceste caracteristici, în funcție de lungimea de undă emisivitate corpuluinegru cuprinse în trei legi. Numele legilor asociate cu numele de oameni de știință, exp
Aplicarea în practică a legilor radiațiilor corpuluinegru
a) Măsurarea temperaturii obiectelor aflate la distanță. În acest scop, compară luminozitatea unui fir subțire, situat într-un balon bine evacuat atunci când forța de curent din imagine cu luminozitate Investigațiile
Formula lui Planck
forma universală în funcție emisivitate corpuluinegru lungimii de undă face să ne gândim că există o lege generală, care pot fi scrise matematic
legea Bugera
Trecând prin mass-media, lumina este redusă. În cazul în care o bucată de lumină l grosime de material transparent, este incident cu o intensitate de I0, atunci mintea intensitate de ieșire
Absorbirea strat o serie de substanțe
Substanță Coeficientul de absorbție k (1 / m) O grosime tipică a stratului absorbant (m) grosime caracteristică
Bouger-Lambert
Să ne întoarcem la coeficientul de absorbție k pentru lumina monodisperși. Însăși Booger presupus că valoarea lui k depinde de numărul de atomi care se aprind întâlnește în calea sa
Efectul fotoelectric. experimentele Stoletova
Chemat efect fotoelectric de ejecție a electronilor dintr-o substanță sub acțiunea luminii. Acest fenomen a fost descoperit experimental de fizicianul german H. Hertz în 1887. În experimentele sale, gura Hertz
caracteristica tensiune fotocelulei - curent
In experimente, a fost studiat în dependență rezistența detaliu a fotocurentului asupra tensiunii aplicate plăcile condensatorului pentru o anumită valoare a fluxului luminii incidente.
Legile efectului fotoelectric
Toate rezultatele experimentale observate au fost formulate sub forma unor legi ale efectului fotoelectric: 1. Curentul de saturație este direct proporțională cu incidentul fluxului luminos pe Pho catod
întrebări
1. Desenați dependență ruptă de energie cinetică a fotoelectronilor privind mărimea fluxului luminii incidente pentru frecvențe V1 și V2, în care v
Confirmarea experimentală a ecuației lui Einstein
Folosind formula (1), ecuația Einstein poate fi rescrisă ca eUz = hv-A (5) la (5) rezultă că dependența
Utilizarea efectului fotoelectric
Efectul fotoelectric este utilizat foarte larg utilizat în tehnologia modernă și în laborator. Pentru măsurători diferite folosind fotocelule (Fig. 22).
Compoziția spectrală a radiației
În multe cazuri, este important să nu numai cantitatea totală de energie radiată de sursă pe secundă, adică, intensitatea luminii, dar, de asemenea, compoziția spectrală, adică, spectrul. SPECTRO
spectrele de absorbție și emisie a spectrelor
Dacă între sursa de lumină caldă și o rețea de difracție pentru a pune o pereche de metal sau orice alți atomi, pe fondul spectrului continuu se va reduce liniile întunecate (Fig.
liniile Fraunhofer
În 1862, Wollaston a observat că spectrul solar este presărat cu o mulțime de linii subțiri negre (Fig. 27). Ulterior, aceste linii întunecate pe spectrul solar continuu Fraunhofer studiat, acestea sunt numite
Spectrul de atomi de hidrogen
Spectrul hidrogenului atomic (și alți atomi de spectre) este format din linii separate, grupate în serii. Punct de vedere istoric, primul a fost studiat așa-numita serie Balmer, obtinerea
Structura atomului
Rutherford Din experimente era cunoscut faptul că atomul are structura planetar și constă dintr-un punct de nucleele și electronii care se rotesc în jurul orbiteaza (Fig încărcate pozitiv.
postulate ale lui Bohr
Pentru o explicație a spectrelor atomilor Niels Bohr în 1913 a formulat următoarele postulate: 1. Un atom poate fi în termen lung starea staționară stabilă a definit
Razele vitezei orbite și mișcarea în orbite ale electronilor
Scriem forțele care acționează asupra unui electron în funcție de orbita rotativă raza r într-un atom de hidrogen. încărcat negativ de electroni (-e) interacționează cu încărcate pozitiv
Energia unui electron pe orbită
Energia unui electron în orbita este formată din cinetic și potențialul său
De Broglie lungime de undă, iar a treia postulatul Bohr
Luați în considerare cele trei cele mai enigmatice Bohr postulat MVR = n · h / 2π scrie sub forma
Conceptul de luminescență
Știați că corpul încălzit de lumină. Esența acestui fenomen constă în transformarea energiei termice, haotic atomii de miscare zheniya din energia luminii emise. Toate acestea
Mecanismul de luminiscență și în general Stokes
Să presupunem că lumina este incidență pe bază de fosfor, a cărui spectru este prezentat schematic în Fig. 35.
Legea cariilor cu timpul de luminescență
După cum sa menționat deja, după încetarea substanței radiație fluorescente strălucește un timp, dar intensitatea luminescenta sale scade cu timpul. Stabilirea legii descrescătoare
Producția de energie a randamentului cuantic, legea lui Vavilov
Caracteristicile importante sunt randamentele cuantice de energie și de luminiscență. Raportul dintre energia emisă în timpul luminescență, la energia absorbită este numită energia din
Utilizarea luminiscență
Luminiscență sunt ecrane de aplicație, luminescent cunoscute sub raze X sau radiații. Acest lucru face posibilă obținerea de imagini de oase și organe în raze X
Studiul proceselor fiziologice
Practic, toate țesuturile și celulele umane luminesce sub lumină UV. Intensitatea luminiscenței țesuturilor este determinată de structura și gradul de saturare a hemoglobinei. Ce este cu natura