может в ближайшее время заменить устаревший платиново-иридиевый... »»»
получены изображения высокого разрешения Солнца с космической обсерватории Solar Dynamics Observatory... »»»
биография Альберта Эйнштейна - величайшего физика создавшего "Общую теорию относительности"... »»»
история создания, развития и будущее популярного оптического прибора... »»»
Фотоэффе́кт — 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.
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.