64. Фотоэффект, законы фотоэффекта и его теория

Фотоэффект – вырывание электронов из атомов или молекул вещ-ва под действием света. Если электроны, выбитые светом, вылетают за пределы вещ-ва, фотоэффект наз внешним. Если оторванные электроны остаются внутри освещаемого вещ-ва в качестве свободных, то фотоэффект наз внутренним.

Скорость вылетевшего электронов: Максимальное значение токаI_нас — фототок насы­щения — определяется таким значением U, при котором все электроны, испускаемые катодом, достигают анода:

где n — число электронов, испускаемых катодом в 1 с.

З-ны Столетова: 1. Сила фотона насыщения пропорциональна световому потоку, падающему на катод, к – коэффициент пропорциональности, соотв-ий силе фотона (мкА) при освещении катода световым потоком 1лм, наз фоточуствительностью освещаемой пластинки

2. Скорость фотоэлектронов увеличивается с ростом частоты (с уменьшением длины волны) падающего света и не зав-ит от интенсивности светового потока

3. Нез-мо от интенсивности светового потока фотоэффект начинается только при определенной для данного металла мин частоте (макс длине волны) света, наз красной границей фотоэффекта.

Ур-е Эйнштейна для внешнего фотоэффекта: Работа выхода электрона из металла зависит от природы вещ-ва. С уменьшением частоты падающего света (увеличение длины волны) энергия падающих квантов (фотонов) при нек-ой частоте (или длине волны) может стать равной работе выхода,

Граничная длина волны падающего света, при к-ом возникает фотоэффект, наз красной границей фотоэффекта.

65. Фотоны. Энергия и импульс световых квантов. Эффект Комптона и его теория явления.

Фотоны- элементарная частица, к-ая всегда движется со скоростью света и имеет массу покоя, равную нулю.

Энергия фотона: Масса фотона:Импульс фотона:

Фотон как и любая другая частица, х-ся энергией, массой и импульсом.

А. Комптон, исследуя рассеяние рентгеновских лучей различными веществами, обнаружил, что в рассеянных лучах наряду с излучением первоначальной длины волны содержатся также лучи большей длины волны. Оказалось, что

(4)

- угол рассеяния, т.е. разность от длины волныи от природы вещества не зависит. Схема опыта показана на рис. 2.

Эффект Комптона объясняется, представив рассеяние как процесс упругого столкновения рентгеновских фотонов с почти свободными электронами. Если на первоначально покоящийся свободный электрон падает фотон с энергией и импульсом(рис. 3), то используя законы сохранения энергии и импульса, можно получить формулу (4).

где

носит название комптоновской длины волны. Определяемая выражением (6) дает для комптоновской длины волны электрона значение

66. Корпускулярно-волновой дуализм электромагнитного излучения. Гипотеза де Бройля и ее экспериментальное подтверждение.

Корпускуля́рно-волново́й дуали́зм (или Ква́нтово-волново́й дуали́зм) — любой объект может проявлять как волновые, так и корпускулярные свойства. свет можно трактовать как поток корпускул (фотонов), которые во многих физических эффектах проявляют свойства электромагнитных волн.