Вопрос №108 Шкала электромагнитных волн

Изучение радиоактивных явлений позволило обнаружить электромагнитное излучение, длины волн которого еще короче. Это излучение было названо гамма-излучением.

Ш кала известных электромагнитных волн изображена на рис. 34.20. Распределение электромагнитных волн по типам сделано в соответствии со способами их возбуждения. Те участки шкалы, где диапазоны волн разных типов перекрывают друг друга, показывают, что волны таких длин можно получить двумя способами. Из рисунка 34.20, видно, что диапазон видимого света составляет очень малую часть спектра электромагнитных волн.

Вопрос №109 Внешний фотоэлектрический эффект

Влияние излучения на электрические явления стали называть фотоэлектрическим эффектом или, короче ,фотоэффектом.

Под действием излучения из металла вылетают отрицательные заряды, такой эффект стали называть внешним.

Внешним фотоэффектом называется вылет электронов из вещества под действием падающего на него излучения.

Большие заслуги в исследовании закономерностей фотоэффекта принадлежат русскому ученому А. Г. Столетову. В 1888 году он воспроизвел опыты Г. Герца и обнаружил, что высокое напряжение для фотоэффекта несущественно, так как он возникает и при очень небольшом напряжении между электродами.

Вопрос №110 Законы фотоэффекта. Объяснение законов фотоэффектов на основе квантовой теории

Наибольший фототок, получающийся при неизменном световом потоке, называется фототоком насыщения.

Первый закон внешнего фотоэффекта: фототок насыщения прямо пропорционален падающему на электрод световому потоку.

Если обозначить наименьшее задерживающее напряжение, при котором фототока нет, через , максимальную скорость выбиваемых электронов – через , а заряд и массу электрона – через , то: .

Второй закон внешнего фотоэффекта: максимальная кинетическая энергия выбиваемых излучением электронов не зависит от интенсивности излучения, а определяется только его частотой (или длиной волны ) и материалом электрода.

Наибольшая длина волны, при которой еще можно наблюдать фотоэффект, называется красной границей фотоэффекта для данного материала.

Третий закон внешнего фотоэффекта: красная граница фотоэффекта определяется только материалом электрода и не зависит от интенсивности излучения.

Объяснение законов фотоэффектов на основе квантовой теории

В 1905 году А. Эйнштейн показал, что законы фотоэффекта могут быть объяснены при помощи квантовой теории. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта: ;или ;

1. Квантовая теория дает следующее объяснение законам фотоэффекта. При увеличении интенсивности монохроматического излучения растет число поглощенных металлом квантов энергии, а следовательно, и число вылетающих из него электронов, поэтому фототок прямо пропорционален интенсивности излучения (первый закон).

2. Из соотношения видно, что кинетическая энергия вылетающих электронов зависит только от рода металла ( ) и от частоты (или длины волны излучения ), т.е. от энергии фотонов, а от интенсивности излучения не зависит (второй закон)

3. Если энергия фотонов меньше работы выхода, то при любой интенсивности излучения электроны вылетать из металла не будут (третий закон)