3.3 Фотоэлектрический эффект.

Способность света выбивать из чистой металлической поверхности ē-ны названа фотоэлектрическим эффектом.

Используя квантовую теорию Планка для объяснения фотоэлектрического эффекта А. Эйнштейн ( 1879-1955) предположил, что лучистая энергия, падающая на поверхность металла, представляет собой поток крохотных пакетов энергии. Каждый пакет такой энергии, названный им фотоном, содержит квант энергии h* ν

(предполагается, что квантовая самой лучистая энергия). При этом, фотоны высокочастотного излучения обладают высокой энергией, а фотоны низкочастотного излучения низкой энергией , так как

Ефотона=h* ν; (3.3)

Кинетическая энергия вылетающего из металла ē-н (Ек) равна энергии, которую фотон передал электрону (h* ν) за вычетом энергии связи, удерживающей электрон в металле (Есв):

Ек=h* ν-Есв (3.4)

3.4 Атомные спектры

Когда видимый свет (длины волн 390-790 нм) или свет от лампы накаливания пропускают через газообразный образец какого-либо элемента, то в прошедшем через образец пучке света наблюдается отсутствие отдельных участков излучения с определёнными длинами волн. Энергии фотонов этих длин волн оказались поглощёнными ē-ми исследуемого элемента. Спектр поглощённого образцом излучения назвали атомным спектром поглощения. Длины волн излучения, поглощённые атомами образца, обнаруживают себя по тёмным линиям на фоне непрерывного спектра.

Если же исследуемые элементы в газообразном состоянии подогреть до высоких температур или пропустить их через электрический разряд, то они начинают испускать излучение с определёнными длинами волн, строго характерными для каждого элемента. Такой спектр называется атомным спектром испускания. При этом спектр, содержащий излучение лишь определённых длин волн, назван ещё и линейчатым спектром.

Н. Бору принадлежит особо важная идея, смысл которой состоит в том, что акты поглощения и испускания света в его модели строения атома водорода строго соответствуют определённым изменениям энергии внутри атомов.

3.5 Двойственная природа материи

Электромагнитное излучение, в зависимости от условий эксперимента, как выяснилось, проявляет волновые и корпускулярные свойства, обнаруженные на примере фотонов. Сочетая для фотона его энергию (Еф= h* ν), а также уравнения

и ν=с/λ (3.1), было получено выражение для длины волны фотона (λф):

(3.5)

где h-постоянная Планка; mф –масса фотона в движении; с- скорость света (аналогично получается и ).

Французский физик Луи де Бройль в 1925 г предположил, что подобное уранение можно записать и для электрона (используя уравнения 3.5):

λ=h/m , (3.6)

где λ-длина волны ē-на; m-масса ē-на, v-скорость ē-на. Это уравнение Луи де Бройля и легло в основу Новой Квантовой механики (теории).

В 1927 г. предположение Луи де Бройля было подтверждено эксперементально опытами К. Дэвиссона , Л. Джермера и Дж. П. Томсона. Они установили, что пучок ē-в, как и свет, испытывает дифракцию, проходя через кристалл, либо через металлическую фольгу. Имеются и другие эксперименты, свидетельствующие о волновых и корпускулярных свойствах электронаю