155. В чем суть внешнего и внутреннего фотоэффекта. Формула Эйнштейна для внешнего фотоэффекта?

Внешний фотоэффект - испускание электронов веществом под действием электромагнитного из­лучения. Внешний фотоэффект наблюдается в твердых телах (металлах, полупроводниках, ди­электриках), а также в газах на отдельных атомах и молекулах (фотоионизация).

Внутренний фотоэффект — это вызванные электромагнитным излучением переходы электронов внутри полупроводника или диэлектрика из связанных состояний в свободные без вылета наружу.

Формула Эйнштейна: .

- работа выхода (минимальная энергия, необходимая для удаления электрона из в-ва)

- кинетическая энергия вылетающего электрона

ν — частота падающего фотона с энергией hν

- постоянная Планка

- масса электрона

Квант энергии , который передается проводнику или металлу, расходуется на совершение элек­троном работы выхода и на сообщение вылетевшему фотоэлектрону кинетической энер­гии .

Из этой формулы следует существование красной границы фотоэффекта, то есть существование наименьшей частоты, ниже которой энергии фотона уже не достаточно для того, чтобы «выбить» электрон из металла.

156.Кванты света – фотоны. Энергия, масса и импульс фотона?

Фотон – элементарная частица, которая всегда (в любой среде) движется со скоростью света и имеет массу покоя, равную нулю.

Согласно гипотезе световых квантов Эйнштейна, свет испускается, поглощается и распространя­ется дискретными порциями (квантами), - фотонами.

- энергия фотона

- постоянная Планка, - постоянная Дирака,

- угловая частота, - частота электромагнитных колебаний

- импульс фотона,

- длина волны

- волновой вектор, - его величина (волновое число)

, где - энергия фотона, - величина импульса фотона.

157.Тепловое излучение, формула Планка для теплового излучения?

Тепловое излучение - э/м излучение со сплошным спектром, испускаемое веществом и возникающее за счёт его внутренней энергии.

В физике для корректного расчёта теплового излучения принята модель абсолютно чёрного тела – модель, для которой считают, что тело поглощает все падающие на него излучения.

Тепловое излучение — один из трёх элементарных видов переноса тепла, которое осуществля­ется при помощи электромагнитных волн.

Формула Планка: , где - спектральная плотность энергетиче­ской светимости черного тела; - постоянная Планка, - постоянная Дирака, - частота электромагнитных колебаний, - длина волны, - волновой вектор, Т-темпе­ратура.

158. Корпускулярно-волновой дуализм излучения.

Свет имеет сложную природу. Он представляет собой единство противоположных видов движения - корпускулярного (квантового) и волнового (электромагнитного). Корпускулярные характеристики излучения - масса и энергия кванта, волновые - частота колебаний и длина волны. Таким образом, свет представляет собой единство дискретности и непрерывности.

Википедия:

Корпускулярно-волновой дуализм — теория в квантовой механике, гласящая, что в зависимо­сти от системы отсчета поток электромагнитного излучения можно рассматривать и как поток частиц (корпускул), и как волну. В частности, свет — это и корпускулы (фотоны), и электромагнитные волны. Свет демонстрирует свойства волны в явлениях дифракции и интерференции при масштабах, сравнимых с длиной световой волны. Например, одиночные фо­тоны, проходящие через двойную щель, создают на экране интерференционную картину, определяемую уравнениями Максвелла. Тем не менее, эксперимент показывает, что фотон не есть короткий импульс электромагнитного излучения, например, он не может быть разделён на несколько пучков оптическими делителями лучей. Корпускулярные свойства света проявляются при фотоэффекте. Фотон ведет себя и как частица, которая излучается или поглощается целиком объектами, размеры которых много меньше его длины волны (например, атомными ядрами), или вообще могут считаться точечными (например, электрон).