93. Фотоэффект. Эйнштейн формуласы

1. 1887 жылы орыс ғалымдары Генрих Герц пен А.Г.Столлетов электродтардың арасындағы ұшқынды разрядты зерттеу кезінде мына құбылысқа көңіл аударды. Әдетте ұшқынды разрядт электродтар арасындағы кернеу U белгілі U min шамасынан асқанда ғана байқала бастайды. Ал олар электродтардың біріне ультракүлгін сәуле түсіргенде, U кернеу Umin шамасынан кіші болса да разряд ұшқынының пайда болғанын байқады. Ендеше, ультракүлгін сәуле электродқа түскенде, оның бетінен электр тогын тваситын зарядталған бөлшектерді жұлып шығарады. Шынында да, жарық түскен кезде металл беттерінен теріс зарядталған бөлшектердің босап шығатыны тәжірибеден белгілі болды. Кеінірек ондай бөлшектердің металдан босап шыққан электрондар ағыны екендігі анықталды. Сонымен қатар электрондар жарық түскенде сұйық беттерінен де босап шығатындығы байқалды.

Сәулелердің әсерінен электрондардың сұйық және қатты дене бетінен босап шығу құбылысын сыртқы фотоэлектрлік эффект деп атайды.

2. Электронның металл бетінен шығу жұмысы, жұтылған hv фотон энергиясының есебінен өндіреділеді. Босап шыққан электрон бір орында тұрып қалмай, белгілі бір v жылдамдықпен қозғалады. Демек, жұтылған фотонның hv энергиясының есебінен электрон босап шығып қана қоймайды, сонымен қатар кинетикалық энергияға да ие болады. Сөйтіп, энергияның сақталу заңы бойынша жұтылған жарық фотонының hv энергиясы электронның шығу Ашығу жұмысына және кинетикалық энергиясына жұмсалады: hv=Aшығу+

Бұл өрнек Эйнштейн формуласы деп аталады. Мұндағы, Me – босап шыққан электронның массасы; v-оның жылдамдығы, h-Планк тұрақтысы; v-жұтылған фотонның жиілігі; Ашығу – электронның шығу жұмысы.

94. Рентген сәулелері.

1895жылы неміс ғалымы В. Рентген ауасы сорылған түтіктердегі электр тгын зерттеу үстінде, ерекше сәулелердің пайда болатынын байқаған. Бұл сәулелер көзге көрінбейді, бірақ кейбір заттарда жарқыл туғызады және жабық фотография пластинкасын қарайтады. Осы екі қасиетіне қарай бұл ерекше сәулелерді Рентген Х сәулелер деп атаған. Бұл сәулелер кейінірек оны ашқан ғалымның құрметіне рентгендік сәулелер деп аталатын болды.

Рентгендік сәулелер де электрмагниттік сәулелерге жатады. Жиілігі бойынша рентгендік сәулелер ультракүлгін сәулелер мен гамма-сәулелердің аралығында орналасқан. Рентгендік сәулелер мөлдір емес денелердің көпшілігінен оп-оңай өтіп кетеді. Заттың тығыздығы жоғарылаған сайын, рентгендік сәулелердің өтімділігі кеми түседі. Рентгендік сәулелердің денелерден өту қасиеті практикалық мақсатта кеңінен пайданылады. Медицинада рентгендік сәулелер ауруға диагноз қою үшін қолданылады.

Сонымен қатар рентгендік сәулелердің тірі организмге тигізетін залалын да білу қажет. Рентгендік сәулелердің өтінде ұзақ болу өте зиян. Теледидар және компьютер мониторының экрандарына электрондар ағыны соғылғанда да рентгендік сәулелер пайда болады. Мұндай құралдардын қасында өте жақын әрі ұзақ отыру- денсаулыққа нұқсан келтіретінін естен шығармауымыз керек.

95. Радиактивтілік

1898 жылы Пьер Кюри және Мария Склодовская уран кеңінен екі жаңа химиялық элементтерді: радий мен полонийді бөліп алды. Радий сөзі гректің radiare-сәулелену, сәуле шығару деген сөзінен алынған, полоний сөзі поляк қызы М. Склодовскаяның құрметіне берілген.

Радий немесе уран сияқты өз-өзінен ерекше сәуле шығарып тұратын химиялық элементтерді радиактивті элементтер деп атайды.

Радиактивті элементтердің ерекше сәуле шығарыһуын радиактивті сәулелену дейді.

Радиактивті элементтердің шығаратын сәулесін магнит өрісінде зерттегенде, оның үш түрге жіктелетіні белгілі болды. Оларды альфа-, бета- және гамма- сәулелер дейді. Альфа және бета сәулелерінің магнит өрісінде қарама-қарсы бағыттарға бұрылуы, олардың оң және теріс зарядты бөлшек тер екендігін аңғартты. Шынында, альфа-оң зарядталған бөлшек, ал бета-теріс зарядталған бөлшек.

Радиактивті элементтер ядроларының альфа, бета және гамма сәулелерін шығару құбылысын радиактивтік, ал сәулелердің өздерін радиактивті сәулелер деп атайды.