74. Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта. Красная граница.

Фотоэффектом называется явление высвобождения электронов с поверхности тела под действием электромагнитного излучения.

Количественные закономерности фотоэффекта:

Сила тока насыщения (фактически, число выбиваемых с поверхности электронов за единицу времени) прямо пропорциональна интенсивности светового излучения, падающего на поверхность тела.

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.

Если частота света меньше некоторой определенной для данного вещества минимальной частоты ν_кр, то фотоэффект не наблюдается (достигается т. н. красная граница фотоэффекта).

Красная граница- минимальная длина волны при которой еще возможен внешний фотоэффект.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

где A_вых – работа выхода электронов из материала катода, а    -максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.

75. Элементарные частицы, их классификация.

Элементарные частицы – материальные объекты, которые нельзя разделить на составные части. 

В соответствии с этим определением к элементарным частицам не могут быть отнесены молекулы, атомы и атомные ядра, которые поддаются делению на составные части – атом делится на ядро и орбитальные электроны, ядро – на нуклоны. 

По времени жизни

Все элементарные частицы делятся на два класса:

Стабильные элементарные частицы — частицы, имеющие бесконечно большое время жизни в свободном состоянии (протон, электрон, нейтрино, фотон, гравитон и их античастицы).

Нестабильные элементарные частицы — частицы, распадающиеся на другие частицы в свободном состоянии за конечное время (все остальные частицы).

По массе

Все элементарные частицы делятся на два класса:

Безмассовые частицы — частицы с нулевой массой (фотон, глюон, гравитон и их античастицы).

Частицы с ненулевой массой (все остальные частицы).

По величине спина

Все элементарные частицы делятся на два класса:

бозоны — частицы с целым спином (например, фотон, глюон, мезоны, бозон Хиггса);

фермионы — частицы с полуцелым спином (например, электрон, протон, нейтрон, нейтрино).

По видам взаимодействий

Элементарные частицы делятся на следующие группы:

Составные частицы

Адроны — частицы, участвующие во всех видах фундаментальных взаимодействий. Они состоят из кварков и подразделяются, в свою очередь, на:

мезоны — адроны с целым спином, то есть являющиеся бозонами;

барионы — адроны с полуцелым спином, то есть фермионы. К ним, в частности, относятся частицы, составляющие ядро атома, — протон и нейтрон.

Фундаментальные (бесструктурные) частицы

Лептоны — фермионы, которые имеют вид точечных частиц (то есть не состоящих ни из чего). Не участвуют в сильных взаимодействиях.

Кварки — дробнозаряженные частицы, входящие в состав адронов. Считаются бесструктурными, однако, в отличие от лептонов, участвуют в сильном взаимодействии.

Калибровочные бозоны — частицы, посредством обмена которыми осуществляются взаимодействия:

фотон — частица, переносящая электромагнитное взаимодействие;

восемь глюонов — частиц, переносящих сильное взаимодействие;

три промежуточных векторных бозона W⁺, W⁻ и Z⁰, переносящие слабое взаимодействие;

гравитон — гипотетическая частица, переносящая гравитационное взаимодействие. Существование гравитонов, хотя пока не доказано экспериментально в связи со слабостью гравитационного взаимодействия, считается вполне вероятным; однако гравитон не входит в Стандартную модель элементарных частиц.