Ipoteza lui Planck, alege strălucit să conteste termic radiația corpului negru a fost confirmat și dezvoltat în continuare în explicarea efectului fotoelectric - fenomenul, descoperirea și studiul care a jucat un rol important în dezvoltarea teoriei cuantice. Distinge efect fotoelectric extern, intern și supapă. efect fotoelectric extern (PhotoEffect) se numește materialul de emisie a electronilor prin radiație electromagnetică. Efectul fotoelectric extern se observă în solide (metale, semiconductori, dielectrice), precum și gaze din atomii individuali si molecule (photoionization). Efectul fotoelectric este detectat (1887) de către H. Hertz, creșterea observată a procesului de descărcare prin iradierea razelor ultraviolete ale eclator.
Primul studiu fundamental al efectului fotoelectric realizat de savantul A. G. Stoletovym română. Concept pentru studiul efectului fotoelectric este prezentat în Fig. 289. Doi electrozi (catod K din metal și anod A - circuitul Stoletova aplicat plasă metalică) într-un tub cu vid conectat la Bata-PGG, astfel încât prin potentiometru R nu se poate schimba doar valoarea și semnul tensiunii aplicate acestora. Curentul generat la catod iluminate cu lumină monocromatică (printr-o fereastră de cuarț), milliammeter măsurat inclus în circuit. Catod iradiind lumina de diferite lungimi de undă, Stoletov găsit următoarele modele nu sunt pierdut importanta pentru timpul nostru: 1) prevede acțiunea cea mai eficientă de radiații ultraviolete; 2) sub acțiunea substanței ușoare pierde taxe numai negative; 3) de curent, datorită acțiunii luminii este direct proporțională cu intensitatea ei.
J. 1898 Thomson A măsurat încărcătura specifică a particulelor emise de acțiunea luminii (din abaterea în câmpurile electrice și magnetice). Aceste măsurători au arătat că electronii sunt trase sub influența luminii.
Efectul fotoelectric intern - acest lucru este cauzat de radiațiile electromagnetice, tranzițiile de electroni în semiconductoare sau dielectrice a starilor legate într-un liber larg, fără plecare spre exterior. Ca rezultat, concentrația purtătoare în interiorul corpului este crescut, ceea ce duce la vozniknoveniyufotoprovodimosti (crește conductivitatea electrică a semiconductorului sau dielectric când este aprins), sau la apariția unei emf
Valve efect fotoelectric. care este un fel de fotoeffek-unul intern - apariția emf (Photo - emf) atunci când sunt iluminate în contact doi semiconductori diferiți sau ale unui semiconductor și un metal (în absența unui câmp electric extern). Supapa se deschide efectul fotoelectric, astfel încât calea pentru transformările directe-a infor energiei solare în energie electrică.
Fig. 289 arată montajul experimental pentru issledovaniyavolt tensiune fotoelectric caracteristică - I. În funcție fotocurentul generată fascicul de electroni emis de catod sub influența luminii, tensiunea U între electrozi. O astfel de dependență corespunzătoare celor două iluminărilor diferite E, catodul (frecvența luminii aceeași în ambele cazuri), este prezentată în Fig. 290. U crește fotocurentilor treptat, adică. E. Creșterea numărului de fotoelectroni care ajung la anod. Natura blândă a curbelor arată că electronii emiși de catod la viteze diferite. Valoarea maximă a curentului Inas -fototok nasy-scheniya - valoarea U astfel stabilită, prin care toți electronii emiși de catod ajunge la anod:
unde n - numărul de electroni emiși de catod 1.
Din caracteristicile curent-tensiune, rezultă că la U = 0 fotocurent dispare. Prin urmare, electronii ejectate de la catod prin lumină, au o anumită viteză v inițială, și, astfel, se deosebește de energia cinetică zero și se poate ajunge la anod fără un câmp extern. Pentru a deveni un fotocurentul este zero, trebuie sa prilozhitzaderzhivayuschee napryazhenieU0. Când U = U0 nici unul dintre electroni având chiar și atunci când pleacă de la viteza maximă Vmax catod. nu poate depăși domeniul retardare și să ajungă la anod. Prin urmare,
t. e. delay de măsurare de tensiune U0, poate defini viteza valori TION maximă și energia cinetică a fotoelectronilor.
Atunci când studiul caracteristicilor curent-tensiune a unei varietăți de materiale (finisaj de suprafață critică, astfel încât măsurătorile se efectuează în vid și în stare proaspătă top suprafață) la diferite frecvențe de incidente radiație pe catod și diverse ENER - iluminarea energetică a catodului și care sintetizează datele obținute au fost montate sleduyuschietri PhotoEffect extern drept.
Actul I. Stoletova: frecvența fixă a incidentului lumina numărul de fotoelectroni eliberat de catod pe unitatea de timp este proporțională cu intensitatea luminii (puterea de saturație fotoelectric proporțională cu iradianța catod său).
II. Viteza maximă inițială (energia cinetică inițială maximă) nu depinde de intensitatea luminii incidente fotoelectronilor, și este determinată numai de frecvență n ei.
III. Pentru fiecare substanță există E. fotoelectric minimă frecvență lumină n0 prag, t. (În funcție de natura chimică a substanței și starea suprafeței), sub care efectul fotoelectric este imposibilă.
O explicație calitativă a efectului fotoelectric din punctul val de vedere, la prima vedere, nu trebuia să fie dificil. Într-adevăr, sub influența câmpului undei de lumină în metal apar oscilații ale electronilor a căror amplitudine (de exemplu, rezonanță) poate fi suficientă pentru a lăsa metalul electro-HN forțată; apoi a observat efectul fotoelectric. Energia cinetică a electronilor scăpau din metal ar trebui să depindă de intensitatea luminii incidente, deoarece o creștere în ultimul electron pentru a transfera mai multa energie. Cu toate acestea, această concluzie este contrară legii efectului fotoelectric II. Deoarece, conform teoriei valurilor, energia electronilor transmise este proporțională cu intensitatea luminii, lumina orice frecvență, dar o intensitate suficient de mare ar trebui să tragă electroni din metal; cu alte cuvinte, pragul fotoelectric nu ar trebui să fie contrară legii efectului fotoelectric III. În plus, teoria undei nu a putut explica lipsa de inerție a efectului fotoelectric. stabilit prin experimente. Astfel, efectul fotoelectric este inexplicabil din punct de vedere al teoriei val de lumină.