1. Фотоэффект.

Ф отоэлектрическим эффектом, или фотоэффектом называют испускание электронов веществом под действием света.Исслед-е закономерностей фотоэффекта показано на рис. При освещении катода К монохроматическим светом через кварцевое окошко из катода вырываются фотоэлектроны, и в цепи возникает фототок, регистрируемый гальванометром G.

Различают фотоэффект внутренний и внешний.

При внутреннем фотоэффекте электроны не покидают поверхность вещества, поглощая световую энергию они переходят из связанного состояния в свободное. (Наблюдается в полупроводниках). При внешнем фотоэффекте происходит вырывание электронов с поверхности под действием электромагнитного излучения. (Наблюдается в полупроводниках и металлах).

Внутренний фотоэффект (в полупроводниках). При внутреннем фотоэффекте электроны не покидают поверхность проводника, а переходят из связного состояния в свободное.

Законы фотоэффекта.

1.Сила фототока прямо пропорциональна плотности светового потока.

2. Максимальная кинетическая энергия вырываемых светом электронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.

3. для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, то есть минимальная частота света   (или максимальная длина волны λ0), при которой ещё возможен фотоэффект, и если  , то фотоэффект уже не происходит.

Задерживающий потенциал - Потенциал, при котором выбитые фотонами электроны не могут покинуть поверхность

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

Для объяснения фотоэффекта Эйнштейн предположил (1905), что поток энергии световой волны не является непрерывным, а представляет собой поток дискретных порций энергии, называемых квантами или фотонами. Фотон, столкнувшись с электроном в металле, передает ему всю свою энергию. При столкновении фотона со свободным электроном передача последнему всей энергии фотона невозможна. В металле электроны, обеспечивающие электропроводность, называются свободными, однако они взаимодействуют между собой и другими электрическими зарядами кристаллической решетки. Поэтому они в динамическом смысле связаны и могут полностью поглотить всю энергию фотона. Если эта энергия достаточно велика, то электрон может преодолеть удерживающие его в металле силы и выйти из металла. Естественно, что в этом процессе соблюдается закон с сохранения энергии, который можно записать в виде E_ф=A_вых+

2 Эффект Комптона.

И сточником рентгеновского излучения служит рентгеновская трубка с молибденовым антикатодом. Диафрагмы D₁ и D₂ выделяют узкий пучок монохроматического рентгеновского излучения, который падает на исследуемый образец O. Для исследования спектрального состава рассеянного излучения оно после прохождения ряда диафрагм попадало на кристалл K рентгеновского спектрографа, а затем в счетчик С.

Комптон обнаружил, что в рассеянном излучении, наряду с исходной длинной волны λ, появляется смешанная линия с длинной волны λ’ > λ. Это получило название комптоновского смещения, а само явление – эффекта Комптона.

–изменен длинна волны в эффекте Комптона

–комптоновская длинна волны

Опыт Комптона показал, что комптоновское смещение определяется углом между направлениями рассеянного и падающего лучей . С увеличением угла интенсивность смещенной компоненты растет, а несмещенной – падает, что видно на графиках.

–измененная длинна волны в эффекте Комптона

3 Св-ва фотонов

1. Фотон – минимальная порция э/м излучения. Энергия фотона пропорциональна частоте излучения. E=hν= ħω

2. Фотон обладает импульсом и движется со скоростью света в вакууме. Импульс фотона: =ħk

K= -волновой вектор

3. Масса покоя фотона равна 0. (m_пок= 0), но в процессе движения он обладает массой ħω=mc₂ , m=

4. Фотон обладает собственным моментом количества движения – спином.