Законы фотоэффекта

Законы фотоэффекта. Путем обобщения полученных результатов были установлены следующие закономерности фотоэффекта [c.342]

Законы фотоэффекта. Количественные закономерности фотоэлектрического эффекта были установлены выдающимся русским физиком Александром Григорьевичем Столетовым (1839—1896) в 1888— 1889 гг. Используя вакуумный стеклянный баллон с двумя электродами (рис. 298), он исследовал зависимость силы тока в баллоне от напряжения между электродами и условий освещения электрода. [c.300]

Перечисленные экспериментальные факты позволили сформулировать следующие законы фотоэффекта [c.300]

Объяснить основные законы фотоэффекта на основе электромагнитной теории света не удалось. [c.301]

Фотоны. Объяснение основных законов фотоэффекта было дано Альбертом Эйнштейном (1879—1955) в 1905 г. Гипотезу Планка об излучении света в виде отдельных порций — квантов с энергией, пропорциональной частоте света, А. Эйнштейн дополнил предположением о дискретности, локализации этих квантов в пространстве. [c.301]

Эффект Комптона. Объяснение законов фотоэффекта на основе гипотезы о существовании фотонов было большим успехом гипотезы, но не являлось ее строгим доказательством. Для доказательства существования фотонов как обособленных в пространстве частиц, обладающих массой и им- [c.302]

Полученное значение h = 6,624-10 - эрг-с находится в отличном согласии с измерениями, основанными на использовании законов фотоэффекта и черного тела. Это иллюстрирует возможность получения существенных результатов из применения закона сохранения энергии для описания элементарных процессов, происходящих при превращениях фотонов. [c.446]

Многофотонные процессы играют в этих опытах большую роль, что, возможно, предвидел еще Эйнштейн при формулировке закона фотоэффекта в 1905 г., указав, что передача одному электрону всей энергии одного кванта является простейшим случаем обмена энергии между этими частицами. [c.450]

Еще в тот период, когда указанный закон был экспериментально установлен в качественной форме, Эйнштейн (1905 г.) обосновал теоретически количественную связь между энергией, получаемой электроном при его освобождении светом, и частотой этого света. Согласно теории Эйнштейна закон фотоэффекта имеет следующий вид [c.638]

Как уже указано, можно рассчитать взаимные направления электронов и рассеянных лучей, необходимые для классического объяснения явления Комптона при помощи эффекта Допплера. С другой стороны, можно вычислить это распределение направлений электронов и фотонов по теории упругих столкновений. Э-ги две точки зрения приводят к разным результатам. Упомянутые опыты свидетельствуют в пользу квантовой теории явления, так что объяснение его с помощью аспекта Допплера следует признать неудовлетворительным. Таким образом, явление Комптона, подобно основным законам фотоэффекта, говорит в пользу представления о фотонах. [c.656]

Схема установки для экспериментального исследования законов фотоэффекта [c.19]

Противоречие законов фотоэффекта представлениям классической физики. Законы фотоэффекта находятся в резком противоречии с классическими представлениями о волновой природе света. В рамках волновых представлений о свете качественно фотоэффект может быть объяснен следующим образом. Электрический вектор электромагнитной волны ус- [c.20]

Фотоэффект не является прямым свидетельством корпускулярных свойств света. Корпускулярные свойства света обнаруживаются в результате анализа всей совокупности экспериментально открытых законов фотоэффекта. [c.21]

Несовместимость законов фотоэффекта с классическими представлениями о свойствах электромагнитных волн проявляется не при качественном, а при количественном подходе к его анализу. [c.21]

Накопленные в последние годы экспериментальные доказательства, по-видимому, решительно свидетельствуют в пользу действительного существования световых квантов. Кажется все более и более правдоподобным, что фотоэлектрический эффект, являющийся основным механизмом обмена энергией между излучением и материей, всегда подчиняется эйнштейновскому закону фотоэффекта. Опыты по фотографическим действиям света и недавние результаты А. Комптона об изменении длины волны рассеянных рентгеновских лучей было бы трудно объяснить без использования представления о световых квантах. С теоретической стороны представления Бора, которые подтверждаются столь многими экспериментальными доказательствами, основаны на том постулате, что атомы могут испускать или поглощать лучистую энергию частоты V только ограниченными количествами, равными /г к теория Эйнштейна флуктуаций энергии в черном излучении также с необходимостью приводит к подобным представлениям. [c.631]

Установление законов фотоэффекта (Эйнштейн). [c.310]

Вторая и третья закономерности фотоэффекта законами классической физики не объясняются. [c.343]

Квантовая теория явления Комптона. Явление Комптона было объяснено на основе квантовой теории света. Совпадение результатов квантовой теории с опытными данными говорит в пользу фотонной теории света. Следовательно, явление Комптона является одним из экспериментальных фактов, подтверждающих квантовую теорию света. Эффект Комптона ценен еще и тем, что им проверялся в процессах с участием фотонов не только закон сохранения энергии (как это было при фотоэффекте), но также и закон сохранения импульса. [c.347]

Закон сохранения энергии (8.52) может быть применен к различным процессам, в которых участвуют фотоны. Так, например, можно рассмотреть задачу, обратную фотоэффекту энергия электрона передается фотону, образовавшемуся при этом элементарном акте. Такое явление наблюдается при торможении быстрых электронов в теле антикатода рентгеновской трубки. Здесь происходят сложные процессы, при которых часть энергии бомбардирующих антикатод электронов должна перейти в тепловую, а оставшаяся часть — в излучение. Этот процесс не квантован — электрон может потерять любую часть своей кинетической энергии, что и приводит к возникновению сплошного рентгеновского спектра. Но для вылетевших из антикатода фотонов максимальной частоты имеет место полный переход кинетической энергии электронов в световую и можно написать уравнение, которое будет почти аналогичным [c.445]

При помощи соотношения (176.2) можно найти величину энергии S, получаемой электроном при фотоэффекте. Исследования Ленарда и ряда других позволили установить чрезвычайно важный закон энергия приобретаемая электроном, не зависит ни от интенсивности падающего света, ни от природы освещаемого вещества, ни от температуры его эта энергия определяется лишь частотой падающего монохроматического света и растет с увеличением частоты. [c.638]

Ход сечения фотоэффекта для каждой из электронных оболочек приблизительно передается законом Суммарное сече- [c.242]

Корпускулярно-волновой дуализм, Законы фотоэффекта, явления взаимодействия света с веществом электромагнитная теория света объяснить не может. В XX в. в физике утвердились представления о корпускулярноволновом дуализме свойств света. [c.264]

Дуализм свойств света. При исследовании законов фотоэффекта в опытах по наблюдению рассеяния фотонов на электронах обнаруживается квантовая, корпускулярная природа света. Но вместе с тем свет обнаруживает способность к дифрагсции, интерференции, преломлению, отражению, дисперсии, поляризации и все эти явления полностью объясняются на основе представлений о свете как электромагнитной волне. [c.304]

Расширен раздел курса, иосвя1Ценный рассмотрению основ фотонной теории, позволивший характеризовать важнейшее свойство света - его дуализм - и оценить границы применимости электромагнитной теории света, изложению которой посвящены основные разделы этой книги. Кроме того, включение сведений о термодинамике излучения, формуле Планка, законах фотоэффекта и свойствах приемников света должно способствовать более широкому использованию этого учебного пособия в университетах и втузах. [c.8]

Как уже указывалось, одним из первых приложений квантовой теории было истолкование законов фотоэффекта. Это явление было открыто в конце XIX в. Первичные наблюдения Герца сводились к установлению действия мощного ультрафиолетового излучения на искровой разряд между двумя цинковыми электродами. При освещении электродов ультрафиолетовым светом разряды заметно учащги гись, В обстоятельном исследовании А. Г.Столетова изучалось прохождение тока через конденсатор из двух цинковых пластин при освещении одной из них светом ртутной лампы (рис. 8.12). Эффект наблюдался лишь при освещении отрицательно заряженной пластины, и было высказано предположение, что при этом высвобождаются отрицательные заряды. Сила тока (фототока) в цепи оказалась пропорциональ- [c.431]

Обратимся теперь к весьма важному вопросу о практическом использовании фотоэффекта. В современном. жсперименте фо-то.элс>сгрпческие измерения световых потоков широко применяют во всем оптическом диапазоне. Измерения базируются на законах фотоэффекта, из которых в данном случае наиболее важна строгая пропорциональность силы тока насыщения и светового потока. Для измерений используют различные устройства, правильная оценка возможностей которых часто оказывается совсем не простой. [c.436]

Законы фотоэффекта, изложенные в данном и предыдущем параграфах, были установлены для сравнительно кебольщих интенсивностей света. Интерпретация фотоэффекта, основанная на квантовых представлениях, связывает освобождение электрона с передачей ему энергии одного фотона падающего света. Выше мы убедились в том, что в случае мощного света оптический электрон атомов и молекул может приобрести энергию нескольких фотонов (многофотонные поглощение и ионизация, см. 157). Аналогичное явление было обнаружено и по отношению к свободным электронам металлов (Фаркаш с сотр., 1967 г.). [c.646]

При этом спектральный состав падающего светового потока должен оставаться пеизмеипым. Закон Столетова является основным законом фотоэффекта. Для немонохроматического излучения коэффициент у — интегральная чувствительность фотокатода. Для монохроматического света коэффициент у — спектральная чувствительность фотокатода. Чувствительность современных фотокатодов достигает 50—150 мА/лм (например, сурьмяно-цезиевые фотокатоды). [c.157]

Плотность светового потока энергии прямо пропорциональна плотности потока фотонов, т. е. числу фотонов, проходящих 1 поперечного сечения потока за 1 с. Число выбитых в единицу времени электронов прямо пропорционально плотности потока фотонов. Отсюда следует, что число электронов, покинувших объем металла в единицу времени, прямо пропорционально плотности светового потока (третий закон фотоэффекта). Кинетическая энергия фотоэлектрона по уравнению (1.3) зависит только от энергии фотона, выбившего электрон из катода, и не зависит от того, сколько других фотонов столкнулось с другими электронами, т. е. не зависит от плотности светового потока энергии (второй закон фотоэффекта). Из (1.3) также видно, что при энергии падающего фотона, меньшей работы выхода электрона из металла, фотоэффект невоможен. Этим объясняется наличие красной границы в фотоэффекте (первый закон фотоэффекта). Граничная частота (о р измеряется экспериментально, а работа выхода [c.22]

Один из основателей современной физики. Родился в Германии, с 1893 г. жил в Швейцарии, с 1914 г.-в Германии, в 1933 г. эмигрировал в США. Один из создателей частной теории относительности. Основоположник общей теории относительности. Автор фундаментальных трудов по квантовой теории Beia (установил понятие фотона, законы фотоэффекта, предсказал индуцированное излучение). Развил молекулярностатистическую теорию броуновского движения и внес вклад в квантовую статистику [c.23]

На основе представления о том, что фотон передает свою энергию (03.1-1) электрону, Эйнштейн создал теорию фотоэффекта— вылета электронов с поверхности металла под действием электромагнитного облучения (света). Количество вылетающих в единицу времени электронов (фототок) пропорционально потоку энергии падающето излучения при некоторой частоте фототок возникает прапячески сразу при облучении (законы фотоэффекта Столетова). [c.232]

Интенсивность эл.-магн. поля в квант. О. определяет вероятность обнаружения фотона, а структура поля отражает квант, структуру ансамбля элем, излучателей (атомов, молекул) и распределение актов излучения во времени. Т. о., при сохранении физ. смысла поля фотоны, возникающие в актах испускания света и существующие только при движении со скоростью света, приобрели черты матер, ч-ц. При поглощении фотона он перестаёт существовать, а поглотившая его система получает его энергию и импульс. Если, взаимодействуя с другой ч-цей, фотон не поглощается, то он изменяет свою энергию и импульс (сохраняя абс. величину скорости) в соответствии с законами соударения двух матер, тел. Фотонные г едставления позволили Эйнштейну объяснить осн. законы фотоэффекта, впервые исследованные А. Г. Столетовым в 1888—90, и дать ясную трактовку фотохим. превращений. Они дают наглядное истолкование существованию коротковолновой границы в тормозном излучении эл-нов (макс. энергия фотона [c.493]

Фотоэмиссия. При поглощении эмиттером светового излучения могут появиться электроны настолько большой энергии, что некоторые из них преодолевают барьер и оказываются эмитти-рованными. Это явление известно под названием внешнего фотоэффекта. Для металлов условие возникновения фотоэмиссии (закон Энштейна) имеет вид [c.66]

Первую закономерность фотоэффекта, а также возникновение самого ( тоэффекта легко объяснить, исходя из законов классической физики. Действительно, световое поле, воздействуя на электроны внутри металла, возбуждает их колебания. Амплитуда вынужденных колебаний может достичь такого значения, при кото- [c.342]

Экспериментальное открытие электрона, радиоактивности, термоэлектронной эмиссии (испускание нагретыми металлами электронов), фотоэффекта (вырывание электронов из металлов под действием света) и других явлений — все это указывало на то, что атом вещества является сложной системой, построенной из более мелких частиц. Перед физикой встала проблема строения атома. Как устроен атом Первая (статическая) модель атома была предложена в 1903 г. Дж. Дж. Томсоном, согласно которой положительный заряд и масса распределены равномерно по всему атому, имеющему форму сферы радиуса 10 м. Отрицательные электроны расположены внутри этой сферы, образуя некоторые конфигурации, и взаимодействуют с отдельными ее элементами по закону Кулона. Электроны в атоме пребывают в некоторых равновесных состояниях. Если электрон получает малое смещение, то возникает квазиупругая сила — и электрон начинает совершать колебания около рав1Ювесного положения и излучать световые волны. Хотя модель Томсона объясняла некоторые явления, все же вскоре выяснилась ее несостоятельность. [c.10]

Попытки интерпретации сериальных закономерностей в спектрах испускания и поглощения атомов, а также анализ результатов исследования теплового излучения, фотоэффекта и ряда других явлений (см. гл. XXXII—XXXVI) привели к радикальному пересмотру представлений о законах, управляющих пове- дением микросистем — атомов, молекул и т. п., и имели чрезвычайно важное значение для физики в целом. В этой связи большой интерес представляет процесс становления квантовой теории, и в последующих параграфах (см. 207—209) рассмат- [c.718]

Процесс фотоэффекта невозможен на свободном электроне (не связанном с ато1Мом). Это следует из несовместимости законов сохранения энергии и импульса с обратным предположением. Действительно, если бы фотоэффект на свободном электроне был возможен, то законы сохранения энергии и импульса дают [c.241]

Из формулы для дифференциального сечения, которую мы не приводим из-за ее сложности, следует, что электроны, освобождающиеся при фотоэффекте, распределены симметрично (по закону os ф) относительно направления электрического вектора Е падающей электромагнитной волны (рис. 82, а). Для неполяризованного излучения (или при круговой поляризации) это приводит к такому угловому распределению, которое пол> -чается вращением рис. 82, а вокруг направления распространения фотонов (пунктирная кривая на рисунке). Из рисунка видно, что электроны могут иметь отрицательную величину проекции импульса на направление распространения фотонов. Очевидно, что это не противоречит закону сохранения импульса, так как фотоэффект идет на электроне, связанном с атомом, который уносит дополнительный импульс. [c.243]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...