kvantumfizika
PhotoEffect úgynevezett elektron emisszió anyag fény hatására. Ezt a jelenséget fedezte fel H. Hertz 1887-ben észrevette, hogy a kisülés történik, ha ultraibolya sugárzás negatív töltésű elektroszkóp. A pozitív töltésű elektroszkóp besugárzás során még nem zárult le. Ez azt jelenti, hogy amikor a fény a beeső fém gyöngy elektroszkóp eltávolítjuk belőle a környező térben egy negatív töltés.
Kísérleti tanulmány a fotoelektromos hatás hajtjuk Stoletov. Azt javasolta, ideális mérőáramkör elv maradt egészen napjainkig. Belül a konténert, amelyben a vákuum jön létre, két elektródát helyezünk: Ahhoz, hogy egy fotokatód készült a vizsgálati anyag, és egy anód. A fényt irányítunk a fotokatód keresztül a kvarc ablakon. Az elektronok kibocsátott miatt a fényelektromos hatás (ún fotoelektronok) mozgatjuk az elektromos mező által az anód felé. A megjelenése áram az áramkör felvett galvanométer F, a feszültség a fotokatód és az anód változik P potenciométer, mérve a voltmérő V.
Számos kísérlet eredményeként az alábbi alapvető törvényei, a fotoelektromos hatás:
1. Power fényáram függ az alkalmazott feszültség állandó fényáram következik. A növekedést a fotoelektromos feszültségű kezdetben növekszik, elérve a maximális érték, az úgynevezett telítési áram. Az erőssége a fotoáram arányos a beeső fényáram.
2. Minden egyes maximális vannak fém fény hullámhossza (minimális frekvencia), amelynél még mindig a kibocsátás az elektronok. Ha a hullám hossza meghaladja az úgynevezett fotoelektromos küszöböt, akkor nincs elektron emisszió még viszonylag nagy intenzitású, a besugárzó fény.
3. A maximális fotoelektron energia lineárisan függ a frekvencia a beeső fény, és függ annak intenzitását.
Ami a klasszikus elképzelések a természet a sugárzás a kibocsátás az elektronok a fém, nem meglepő. Támaszkodva a felszíni elektromágneses hullám kényszerrezgés elektronok a fém. Nedvszívó a hullám energia, az elektron felhalmozódhat ez olyan mennyiségben leküzdésére elegendő elektromos erők tartja elektronokat a fém (azaz, hogy a kilépési munka A). De ebben az esetben a fotoelektron energiát kell növelni növekvő intenzitással a beeső fény. De a tapasztalat azt mutatja, hogy az energia a fotoelektronok független a fény intenzitását. Intenzitásának növelésével csak a vezet arányos számának növekedése fotoelektrono. Az energia egy fotoelektron függ csak a frekvencia a beeső fény.
1905-ben Einstein magyarázata a fényelektromos hatás tapasztalati törvények alapján azt a hipotézist, fénykvantumokra (fotonok), amelynek lényege a következő: a beeső sugárzás minősül patak fotonok energiáját, amely kapcsolatban áll a frekvenciáját a viszony E = h # 957; (Ahol h = 6,63 · 10 -34 J · s - egy univerzális állandó, az első bevezetett Planck). Amikor egy foton elnyelődik, energiája teljes mértékben át egy elektront, és ha az energia elegendő ahhoz, hogy felszabadítsa egy elektront tartja meg kötvények, akkor túlmutatnak a felületén a fém.
Szerint a kvantum fogalmak, az összes elektron felszabaduló számának arányában az elnyelt fotonok, vagyis az ereje a telítési áram arányos a intenzitása a beeső elektromágneses hullám. De az energia egyetlen fotoelektron határozza meg az energia az elnyelt foton E = h # 957;. Ezért világos, hogy miért a fotoelektron energia gyakoriságától függ a beeső fényt, és nem függ annak intenzitása (azaz, hogy hány beeső fotonok).
Által megszerzett az elektron energia h # 957; részben fordított, hogy felszabadítsa azt fém. A többlet formájában marad a kinetikus energia a felszabadult elektronok. A. A minimális energia, hogy kiadja az elektron a fém, az úgynevezett kilépési munka. Így a fotoelektronokat amelynek maximális sebessége, a törvény az energiamegmaradás a felszívódását egy foton (Einstein egyenlet) felírható:
Nyilvánvaló, hogy h # 957;