Фотоэффект

Генрих Герц

(1857-1894)

В 1887 г., изучая явление электрического пробоя газового промежутка, Герц обнаружил, что длина искры в разряднике увеличивается при попадании на металлические электроды света от искры другого разрядника. Это происходило, потому что свет, падающий на металлическую поверхность разрядника,

выбивал с его поверхности электроны.

E = hν −W

E— кинетическая энергия электрона,

ν— частота света, падающего на мишень,

W — работа выхода — минимальная энергия,

которая необходима для выбивания электрона за пределы поверхности металлического электрода

1905. Фотоэффект

А.Эйнштейн (1879-1955)

Объяснение явления фотоэффекта дал Эйнштейн. Согласно Эйнштейну электромагнитное излучение состоит из квантов, названных позднее фотонами.

λ и ν — длина волны и частота фотона, n — единичный

вектор в направлении распространения фотона. Закон сохранения энергии приводит к очевидному соотношению

E — кинетическая энергия электрон, W — работа выхода электрона из металла. На основе этого соотношения легко описать все наблюдаемые особенности фотоэффекта.

Нобелевская премия по физике

1921 г. – А. Эйнштейн За вклад в теоретическую физику и в особенности за

открытие закона фотоэлектрического эффекта

ЭффектКомптона

При комптоновском рассеянии увеличивается длина волны γ -кванта, т. е. уменьшается его частота. Это

уменьшение частоты, очевидное с точки зрения корпускулярной картины, не поддается объяснению в классической электродинамике, где частота света при рассеянии не изменяется.

При изучении вторичных рентгеновских лучей, возникающих при рассеянии первичного пучка были обнаружены следующие закономерности.

•В рассеянном излучении наблюдаются две длины волны — первоначальная длина волны λ и дополнительная λ`

•Длина волны λ` всегда больше λ

•Длина волны λ` зависит от угла рассеяния θ и не

зависит от природы рассеивающего вещества

В 1923 г. А. Комптон высказал идею, что рентгеновские лучи представляют собой поток фотонов, обладающих определённым импульсом, так же как и любые другие частицы, и что акт рассеяния представляет собой упругое столкновение между фотоном и электроном. Смещение длины волны рентгеновских лучей обусловленное упругим рассеянием на электронах называется эффектом Комптона.

Несмещённая (первоначальная) длина волны в рассеянном излучении связана с тем, что отдельны фотоны рассеиваются на связанных электронах внутренних оболочках атома. В этом случае массу электрона m в соотношении (*) нужно заменить на массу атома M, и при этом λ`−λ →0.