36. Противоречие законов фотоэффекта з-нам классической физики. Ур-е Эйнштейна для ф-та. Внутренний ф-т. Применение ф-та.

Установленные зависимости ф-та не укладываются в рамки классических представлений. Например, скорость фотоэлектронов по классич. понятиям должна возрастать с амплитудой, а, значит, и с интенсивностью эл/м волны. Следовательно, многие законы не могли объяснить, т.к. не был открыт электрон. Но вскоре Эйнштейн выдвигает гипотезу, что свет испускается порциями (квантами), но и поглощается порциями.

По мысли Эйнштейна, энергия, полученная электроном, доставляется ему в виде кванта , который усваивается им целиком. Часть этой энергии, равная работе выхода А, затрачивается на то, чтобы электрон мог покинуть тело. Если электрон освобождается светом не у самой поверхности, а на глубине, то часть энергии, равная , может быть потеряна вследствие случайных столкновений в в-ве. Остаток энергии образует кинетич. энергию . Энергия будет максимальна, если . В этом случае должно выполнятся соотношение: , которое наз. формулой Эйнштейна.

Внутренний фотоэффект. При таком фотоэффекте оптически возбужденные электроны остаются внутри освещенного тела, не нарушая нейтральности последнего. При этом в веществе изменяется концентрация носителей заряда или их подвижность, что приводит к изменению электр. св-в. вещества под действием падающего на него света. Внутренний фотоэффект присущ только полупроводникам и диэлектрикам. Его можно обнаружить по изменению проводимости однородных полупроводников при их освещении.

Применение: фотоэлементы(вакуумные, полупроводниковые и др.), фотоумножители, в кол. затворах.

37. Эффект Комптона.

Гамма фотон рассеивается на электрон и электрон приобретает импульс и в результате рассеянный - фотон изменяет свою длину волны.

Согласно закону сохранения импульса : ; ;

Длина волны рассеиваемого излучения зависит от частоты падающего света.

Следствие: Т.к. имеет м, то становится понятным, почему эффект Комптона на рентгене и - лучах. Видимый свет имеет м и величину м может наблюдаться в видимом свете.

38. Давление света. Вывод формулы для давления света на основе фотонных представлений о свете.

В рамках фотонной теории световое давление следует интерпретировать как результат передачи импульса фотонов поглощающей или отражающей стенке. Поток монохрамотичного света частоты , падающей нормально на стенку и приносящий за 1 с на 1 см² энергию, равную E, содержит N фотонов, где N определяется из условия

,

т.е. . Так как каждый фотон обладает импульсом , а отражающей стенке импульс (ибо при отражении импульс фотона изменяется от до ,т.е. на ).

Итак, импульс, сообщаемый 1 см² абсолютно поглощаемой стенке за 1 с, равен

.

Но импульс, сообщаемый 1 см² поверхности за 1 с, и есть давление на эту поверхность. Итак, давление на поглощающую стенку равно , а на полностью отражающую . В общем случае, когда коэффициент отражения равен R, из полного числа N фотонов, падающих за 1 с, поглощается и отражается RN фотонов. Сообщаемый ими единице поверхности импульс равен

в согласии с формулой Максвела.

Как бы ни было истолковано явление светового давления в рамках корпускулярной или волновой теорий, сам факт его экспериментально установленного существования имеет большое значение. Этот факт доказывает наличие у света не только энергии, но и импульса, с несомненностью свидетельствуя о материальности света, о том, что свет наряду с веществом является одной из форм материи.