8.2. Presiune ușoară
Să presupunem că lumina cade pe tamponul dS și că este absorbită. În timpul dt toți fotonii din volumul dV = cdtdS vor cădea pe site-ul ds. Numărul lor este N = ndV = n cdtdS, unde n este densitatea volumului fotonului (numărul de fotoni pe unitatea de volum). Acești fotoni vor da site-ului un impuls dP = pN = (hv / c) n cdtdS și vor crea o presiune
unde w este densitatea volumetrică a energiei electromagnetice incidente, măsurată în J / m 3 (J / m 3 = N × m / m 3 = N / m 2 = Pa).
Când lumina este reflectată complet, presiunea este dublată P = 2w, cu reflexie cu un coeficient # 114; = (1+ # 114; ) w. (6)
8.3 Efectul fotoaltern și legile sale. Ecuația Einstein pentru efectul fotoelectric extern
Emisia de electroni de către materie sub acțiunea luminii se numește efectul fotoelectric extern.
C AG Stoletov (1988) a investigat experimental efectul fotoelectric. Schema experimentului este prezentată în Fig. Un condensator plat, unul din plăci, care a servit ca o plasă de cupru C și ca oa doua placă de zinc K, a fost introdus prin galvanometrul G în circuitul bateriei. Tensiunea dintre plăci a fost măsurată cu un voltmetru. Când placa K încărcată negativ a fost aprinsă cu lumină, a apărut un curent electric în circuit, numit o fotocurent.
În Fig. 2. Sunt prezentate dependențele fotocurentului I de tensiunea U între electrozii la intensități diferite ale luminii (iluminarea energetică E).
Stoletov a stabilit următoarele modele ale efectului fotoalimentar extern:
1. Viteza maximă inițială a fotoelectronelor este determinată de frecvența luminii și nu depinde de intensitatea acesteia.
2. Pentru fiecare substanță (catod) există o margine roșie a efectului fotoelectric, adică frecvența minimă v0. la care efectul fotoelectric este încă posibil.
3. Fluxul de saturație este proporțional cu iluminarea E a catodului.
Primele două legi nu pot fi explicate pe baza teoriei clasice, conform căreia ejectarea electronilor de la catod este rezultatul "oscilației" lor de către un val electromagnetic, care ar trebui să crească odată cu creșterea intensității luminii.
Efectul fotoelectric extern este bine explicat prin teoria cuantică. Conform acestei teorii, electronul primește imediat toată energia fotonului # 101; = hv, care se cheltuiește pe performanța funcției de lucru cu electroni din substanță (catod) și pe comunicarea cu electronul cinetic de energie:
Această ecuație este numită ecuația Einstein pentru efectul fotoelectric extern.
Din (7) urmează toate legile Stoletovului. În particular, viteza inițială maximă a electronilor este determinată din relație, adică depinde numai de frecvența v și de materialul catodic (AB).
Marginea roșie v0 corespunde vmax = 0
Pentru v> v0 (sau pentru # 108; <l 0 ) фотоэффект наблюдается, при v
Trimiteți-le prietenilor: