Зовнішній фотоефект та його закони. Формула Ейнштейна. Застосування фотоефекту.

Зовн.фотоефект – явище виривання електронів з поверхні металу під діжю світла.

Герц (спостерігав), Столєтов (дослідив).

Принципова схема досл-ня фотоефекту: у вак.трубці розміщуються 2 електроди (катод і анод). Катод може освітлюватися через кварцове віконце, яке пропускає ультрафіолетові промені. Між катодом і анодом прикладається певна напруга. Електрони, що вириваються з катода досягають анода. За доп. гальванометра, визн-ся силав струму при різних значеннях U і вимірюється залежність I від U (ВАХ).

При ↑ U, I спочатку зростає, а потім досягає насичення.

Струм насичення – струм, при якому всі електрони, що вириваються з катода, досягаються анода. При ↑ осв-сті катода, Iнас ↑.

Навіть якщо U=0, деякі вирвані електрони досягають анода (I≠ 0). Для того, щоб струм в колі прип-ся, треба подати зворотню U.

Затримуючою наз. найм.звор. U, при якій I=0.

Закони фотоефекту:

1. струм нас-ня прямо проп. енергії світл.потоку, що падає на катод (Iнас ≈ Фе)

2. затримуюча напруга лін. залежить від частоти ()

3. існує червона межа фотоефекту, тобто така найм. частота , нище якої фотоефект не спост-ся.

4. фотоефект без інерційний, тобто з’явл-ся після початку освітлення і після припинення за дуже короткий час (< 10 -9 c)

Теорія Ейнштейна для фотоефекту: Ейнштейн пояснив фотоефект, припустивши, що світло погл-ся окр..порціями. , – енергія кванта світла, Vmax – макс.кін. енергія електор. (залежить від роду пов. та її обробки)

Основні закони фотоефекту (дов-ня на основі квантової фізики):

1. ;

→

2. При гальмуванні електрона, робота ел. поля = зміні кін.енергії.

;

3.

4. Якщо наближено розглядати фотоефект як зіткнення фотона з атомом, тобто двох тіл дуже маленького розміру, то таке зіткнення повинно відбуватися за дуже короткий час.

22.Корпускулярно-хвильова природа світла. Тиск світла. Досліди Лєбєдєва. В сучасній фізиці осн. є гіпотеза корп.-хвил. дуалізму, згідно якої світлу притаманні як корп., так і хвил. Властивості. При чому, і одних дослідах проявляються хвил. власт. (інт-ія, дифр-ія св.), в інших – корп. власт. (теплове випр.-ня, фотоефект). Існують досліди, які можна пояснити як на основі корп., так і хвил. власт., напр. тиск світла.

Осн. хар-ки кванта світла (фотона):

1) енергія:

2) маса фотона: ; ;

3) імпульс:

В стані спокою фотон не існує, тому маса спокою = 0.