Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Тема: Фотоелектричний ефект. Досліди О.Г.Столєтова. Рівняння Ейнштейна для фотоефекта






У процесі вивчення взаємодії світла з речовиною було відкрито деякі оптичні явища, які не вдавалося пояснити з точки зору електромагнітної теорії світла.

Особливістю всіх світлових явищ є те, що всі вони виявляються при взаємодії світла з речовиною. При цьому існує ряд явищ, в яких яскраво проявляються хвильові властивості світла, з якими ми познайомилися під час вивчення хвильової оптики.

Але в деяких випадках, як показує досвід, взаємодія світла з речовиною відбувається згідно квантовим уявленням про природу електромагнітних хвиль.

Електромагнітна теорія Максвелла не могла пояснити ні стійкість атома, ні закон розподілу енергії в спектрах випромінювання по довжинах хвиль, ні холодного світіння, ні походження лінійчатих спектрів випромінювання. Виникають протиріччя і з’являється термін «ультрафіолетова катастрофа».

У пошуках виходу з цього протиріччя між теорією і досвідом німецький фізик Макс Планк запропонував, що атоми випускають електромагнітну енергію окремими порціями - квантами. Енергія кожної порції прямо пропорційна частоті випромінювання:

E = hν

Коефіцієнт пропорційності h отримав назву постійної Планка: (слайд №5)

Дж с

Подумайте над словом " фотоефект".

Який сенс несе це слово?

Видно, що слово складається з двох іноземних слів: фото і ефект. Як же ці слова переводяться?

Фото - від грецького - світло, а ефект - від латинського - дію. Дослівно - дія світла

Таким чином ми з'ясували що таке фотоефект. Розглянемо це явище детальніше

Фотоефект – виривання електронів з поверхні металу під дією світла.

Для виявлення фотоефекту можна використати електрометр з приєднаною до нього цинковою платівкою.

У розвитку уявлень про природу світла важливий крок був зроблений при вивченні одного чудового явища, відкритого Г. Герцем і ретельно досліджено видатним російським фізиком Олександром Григоровичем Столєтовим.

 

Столєтов Олександр Григорович

Олександр Григорович проводячи багаторазові експерименти, встановив, що металева пластинка, а точніше її поверхня випускає електрони під дією електромагнітного ультрафіолетового випромінювання або випромінювання будь-якого іншого діапазону.

Схема експерименту була така: електрометр, з приєднаною до нього цинкової платівкою, зарядженої позитивно, при висвітленні пластини, наприклад електричної дугою, не впливає на швидкість розрядки електрометра. Але якщо пластину зарядити негативно, то світловий пучок від дуги розряджає електрометрії дуже швидко. Пояснити це можна єдиним чином. Світло вириває електрони з поверхні пластини. Якщо вона заряджена негативно, електрони відштовхуються від неї і електрометрії розряджається. При позитивному заряді пластини вирвані світлом електрони притягаються до пластини і знову осідають на ній. Тому заряд електрометра не змінюється.

Однак, коли на шляху світла поставлено звичайне скло, негативно заряджена пластина вже не втрачає електрони, яка б не було інтенсивність випромінювання. Так як відомо, що скло поглинає ультрафіолетові промені, то з цього можна зробити висновок, що саме ультрафіолетовий ділянку спектра викликає фотоефект.

Пояснити цього Олександр Григорович не зміг, але все ж, ця робота принесла йому світову популярність.

Для того щоб отримати більш повне уявлення, потрібно з'ясувати від чого залежить кількість вирваних світлом з поверхні речовини електронів і чим визначається їх швидкість або кінетична енергія. З цією метою були проведені експериментальні дослідження.

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.