рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Физика
/
Формула Эйнштейна для фотоэффекта

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Формула Эйнштейна для фотоэффекта

Формула Эйнштейна для фотоэффекта - раздел Физика, КВАНТОВАЯ ФИЗИКА Экспериментально Полученные Законы Фотоэффекта Не Могли Быть ...

Экспериментально полученные законы фотоэффекта не могли быть объяснены с точки зрения электромагнитной теории света. Зато они легко интерпретировались с квантовой точки зрения. Рассмотрим подробнее пятый закон фотоэффекта, согласно которому задерживающее напряжение U_з пропорционально частоте ν света:

(76.1)

Умножим соотношение (76.1) на q — заряд электрона:

Учитывая формулу (75.1), запишем полученное выражение в виде

(76.2)

где — максимальная кинетическая энергия, с которой самые быстрые электроны вырываются из металла; hν — квант энергии, доставляемый светом металлической пластине (qk = h); A — минимальная работа, которую надо совершить, чтобы вырвать электрон из металла (A = qU₀).

По аналогии с энергией hν мы можем для A написать

(76.3)

откуда видно, что работа выхода электрона из металла, так же как и фотоэлектрический порог ν₀, является характеристикой только металла. Обычно A измеряют в электрон-вольтах (1 эВ = 1,6∙10^–19 Дж). Отметим, что формулу (76.3) можем записать в виде

(76.4)

где λ₀ — длина волны света источника, называемая также фотоэлектрическим порогом и являющаяся характеристикой только металла.

Как видно из предыдущих рассуждений, пятый закон фотоэффекта, а также и другие законы фотоэффекта, легко интерпретируются с квантовой точки зрения, согласно которой пучок света с частотой ν состоит из конечного числа маленьких энергетических частиц — фотонов, переносящих элементарное количество энергии — квант энергии, равный hν, где h — постоянная Планка (h = 6,63∙10^–34 Дж∙с).

Выражение (76.2), переписанное в виде

(76.5)

и названное формулой Эйнштейна для фотоэффекта, представляет закон сохранения энергии при фотоэффекте: фотон с частотой ν > ν₀, встречая электрон металла, самоуничтожается; его квант энергии затрачивается на работу выхода электрона и металла и сообщения ему кинетической энергии.

Отметим, что вышесказанное относится лишь к электронам на самой поверхности металла. В противном случае энергия, необходимая для удаления электрона из металла, может быть больше A, и тогда электрон вылетает с кинетической энергией, меньшей .

Пример 76.1. При фотоэффекте с платиновой поверхности электроны полностью задерживаются разностью потенциалов U_з = 0,8 В. Найти длину волны λ используемого облучения.

Дано: U_з = 0,8 В

Решение

λ – ?

(из Приложения 4 мы взяли для платины A = 5,3 эВ).

Ответ:

Пример 76.2. Фотоэлектрический порог для некоторого металла λ₀ = 275 нм. Найти максимальную кинетическую энергию E_km электронов, вырываемых из металла светом с длиной волны λ = 180 нм.

Дано: λ₀ = 275 нм λ = 180 нм

Решение

E_km – ?

Ответ:

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

КВАНТОВАЯ ФИЗИКА

ГЛАВА КВАНТОВАЯ ОПТИКА Тепловое излучение Тепловым излучением называют излучение... Фотон...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Формула Эйнштейна для фотоэффекта

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Тепловое излучение
Тепловым излучением называют излучение электромагнитных волн за счет внутренней энергии. Если расход энергии на тепловое излучение не восполняется за счет подвода к телу теплоты, то

Закон Кирхгофа
Спектральная плотность энергетической светимости rν и коэффициент поглощения aν непрозрачного тела взаимосвязаны. Рассмотрим т

Законы теплового излучения черного тела
Опыт показал, что зависимость от ν при некоторой температуре T черного

Формула Планка
Теоретические исследования зависимости от ν и T методами классической э

Фотоэффект
Поместим цинковую пластину на электроскоп (прибор для обнаружения и измерения электрических зарядов) и зарядим ее. Затем осветим пластину ультрафиолетовым светом. Тогда, если пласти

Эффект Комптона
В 1923 г. американский физик Комптон исследовал рассеяние рентгеновских лучей (длина волны которых λ не превышает 100 нм) «легкими» веществами (графит, парафин и т. д.). Анализ

Волны де Бройля
Рассмотрение многочисленных оптических явлений обнаруживает двоякую природу света. Такие явления, как интерференция и дифракция, свидетельствуют о том, что свет — это непрерывные эл

Волновая функция
Какова природа волн де Бройля? Это не электромагнитные волны. Электромагнитные волны представляют собой распространяющееся в пространстве переменное электромагнитное поле. Распростр

Соотношение неопределенностей Гейзенберга
Естественно связать с движением микрочастицы, например, вдоль оси x, не непр

Уравнение Шредингера
Волновая функция является решени

Микрочастица в потенциальном ящике
Рассмотрим движение микрочастицы в потенциальном поле U(x) при условиях

Атом водорода
Атом водорода состоит из протона и электрона. Рассмотрим движение электрона в электростатическом поле протона (протон в атоме водорода считаем неподвижным). Потенциальная энергия эл

Излучение и поглощение света атомом водорода
Расчеты показывают, что вероятность P нахождения электрона с энергией En внутри атома водорода не зависит от времени и не изменяется с течением времени. Сле

Пространственное квантование
В §84 мы установили, что модуль орбитального момента импульса электрона в атоме явл

Принцип Паули
Мы установили, что состояние каждого электрона в атоме характеризуется четырьмя квантовыми числами: главным n (n = 1, 2, 3, …), орбитальным l

Металлы, полупроводники и диэлектрики
Если изолированные атомы сблизить до расстояния L = 0,1 нм (расстояние между атомами в кристалле), то происходит сильное взаимодействие между атомами, что приводит к перекрыт

Электронно-дырочная проводимость полупроводников
Рассмотрим теперь более подробно поведение электронов в валентной зоне, в которой возникли свободные уровни вследствие перехода части электронов в зону проводимости (рис. 89.1).

Примесные полупроводники
В ряде случаев в проводники вводят примеси для придания им необходимых электрических свойств. Примесные атомы создают свои собственные энергетические уровни, получившие название при

P-n-переход
Полупроводники с примесной проводимостью нашли широкое применение в современной электронике. В качестве примера рассмотрим, как действует полупроводниковый диод или выпрями

Строение атомного ядра
Ядром называют центральную часть атома, в которой сосредоточены практически вся масса атома и его положительный электрический заряд. Ядра атомов состоят из элементарных час

Энергия связи ядра
Мы знаем, что в обычных условиях взаимодействие между заряженными элементарными частицами намного превышает их гравитационное притяжение. Поэтому одноименно заряженные протоны в ядр

Радиоактивность
Радиоактивностью называют превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотопы другого элемента, сопровождающееся испусканием некоторых частиц.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ 4
1. Закон Кирхгофа. 2. Законы теплового излучения черного тела. 3. Формула планка. 4. Формула Эйнштейна для фотоэффекта.

Физические постоянные
Скорость света в вакууме ...........................................................................

Работа выхода электронов из металлов
Цинк..........................................4,2 эВ Калий.........................................2,2 эВ Платина......................................5,3 эВ

Десятичные и кратные приставки
пико п нано

Греческий алфавит
Α α — альфа Β β — бета Γ γ — гамма Δ δ — дельта Ε ε — эпси