Фотоэлектрический эффект    

    фотоэлектрический эффектФотоэффе́кт — это испускание электронов вещества под действием света (и, вообще говоря, любого электромагнитного излучения). В конденсированных веществах (твёрдых и жидких) выделяют внешний и внутренний фотоэффект.

     

    Фотоэлектрический эффект, т. е. эмиссия электронов при падении све­та на некоторые металлы,уже был  упомянут на нашем сайте.

    Испускаемые электроны называ­ются фотоэлектронами. Число испус­каемых электронов зависит от интен­сивности падающего света при усло­вии, что длина волны света меньше определенного значения. Если она больше этого значения, фотоэлектрический эффект не возникает вне за­висимости от интенсивности света. Это может быть проверено экспери­ментально с различными металлами и с использованием света с различ­ными длинами волны.

     

     

    электростатика

    Объяснение фотоэлектрического эффекта предполагает, что энергия световой волны распространяется порциями, или квантами, называемы­ми фотонами. Энергия фотона ~hf, где h — постоянная Планка, a f — частота света. Когда фотон высво­бождает электрон, то энергетическое уравнение представляет собой сле­дующее:

     

     

     

     

     

    энергия фотона =    энергия, требуе­мая для                   кинетическая энергия

                                      высвобождения электрона    +        высвобожденного металла

                                      из металла

     

    Чем длиннее волна, тем меньше частота и энергия фотона. В этом от­ношении фотон можно рассматривать как маленькую отдельную частицу. Промежуток времени, в течение кото­рого падает свет, не имеет значения. Энергия фотона определяется просто длиной волны.

    Значение частоты /0, при которой еще происходит высвобождение фото­электрона из определенного металла, называется пороговой или красной границей фотоэффекта. Свет более высокой частоты высвобождает фо­тоэлектрон и придает ему кинетичес­кую энергию. Соответствующее урав­нение может быть записано как hf =  hf0+1/2mv²,  где v — это скорость фотоэлектрона.

     

     

     

    Исследование.

    Демонстрирация фо­тоэлектрического эффекта.

    Присоедините цинковую пластину к крыш­ке листочного электроскопа и осветите ее сильным источником белого света. Отметьте, что произойдет,     когда:

    а) цинковая пластина и электроскоп не за­ряжены;      

    б) цинковая пластина и электроскоп отри­цательно заряжены;

    в)  цинковая пластина и электроскоп поло­жительно заряжены.

     

    Электроскоп ни в одном из случаев не прореагирует. Замените источник белого све­та ультрафиолетовой лампой и повторите экс­перимент. На этот раз вы отметите следую­щие результаты:

     

    а) При отсутствии исходного заряда лис ток электроскопа поднимается, показывая по лучение им заряда.

    б) При отрицательном заряде на цинко­вой пластине и электроскопе листок электро­скопа падает, показывая потерю отрицатель­ного заряда.

    в) При положительном заряде на цинко­вой пластине и электроскопе листок электро­скопа не двигается

     

    Все эти наблюдения могут быть объясне­ны, если предположить, что ультрафиолето­вая лампа высвобождает электроны из цинка. В случае в) положительный заряд немедлен­но притягивает электроны обратно к пласти­не, и потери заряда не происходит.


     

     

     

     

     

     

     

     

Copyright © 2011-2014  globalphysics.ru
All Rights Reserved