ecuațiile lui Einstein pentru efectul fotoelectric - studopediya

Energia cinetică maximă a fotoelectronilor crește liniar cu frecvența luminii și nu depinde de intensitatea luminii.

Atunci când o tensiune pozitivă este iluminat cu catod

Atunci când o tensiune negativă este iluminat anod

tensiune de blocare Uț se numește tensiunea la care este oprită efectul fotoelectric.

tensiune de blocare Uț este asociat cu energia cinetică maximă a fotoelectronilor Ek (max) raportul Ek (max) = Uț e

1. Rezistența saturarea fotocurentului este proporțională cu intensitatea luminii.

3. Pentru fiecare substanță, există marginea roșie a efectului fotoelectric, adică cea mai mică frecvență νmin, acolo unde este posibil efect fotoelectric

Explicația efectului fotoelectric a fost efectuat pe baza ipotezei cuantice lui Planck

a incidentului de energie fotonica este consumat în depășirea funcției de lucru de electroni a substanței și energia cinetică a electronilor mesajului

Funcția de lucru electroni a metalului egală cu energia minimă pe care un electron trebuie să posede un material de suprafață de eliberare.

Există un efect fotoelectric extern și intern.

1. Efectul fotoelectric nu este posibilă în cazul în care energia fotonilor incidenti este insuficientă pentru a depăși funcția de lucru, hv <Авых

2. Dacă hνmin = AO - pragul efectului fotoelectric.

Frecvența și lungimea de undă a pragului fotoelectric:

Potrivit lui Planck, orice radiații (inclusiv lumina) este compusă din fotoni individuali. Prin urmare, energia radiațiilor este întotdeauna egală cu energia întregului număr de cuante. Cu toate acestea, cuantumul semidetașată de energie depinde de frecventa.

Energia fotonica sau energia fotonica

- frecvența de radiație, J · s este constanta lui Planck

cuante de radiație, frecvența (sau lungimea de undă), care corespund regiunii de lumină vizibilă, numită cuante de lumină.

Legătura dintre energie și masă

- masa corespunzătoare energiei W, m / sec - viteza luminii în vid

energie Cuantizare înseamnă că radiația este un flux de particule. Aceste particule sunt numite fotoni, dar ele nu sunt particule în sensul fizicii clasice.

J · c Planck, - frecvența radiației, - lungimea de undă, c - vitezei luminii în vid

Fotonii sunt mereu în mișcare, la viteza luminii; ele nu există într-o stare de repaus, masa lor de repaus este zero

Material de emisie de electroni prin radiație electromagnetică a luminii.

I. La o frecvență fixă ​​a incidentului lumina numărul de fotoelectroni eliberat de catod pe unitatea de timp este proporțională cu intensitatea luminii (Legea Stoletova).

II. Viteza maximă inițială (energia cinetică maximă) nu depinde de intensitatea luminii incidente fotoelectronilor, și este determinată numai de frecvența

III. Pentru fiecare substanță, există marginea roșie a efectului fotoelectric, adică, chastotasveta minimă (în funcție de natura chimică a substanței și starea suprafeței), sub care efectul fotoelectric este imposibilă.

Patru elev a cerut să elaboreze o vedere în perspectivă reprezentarea grafică energia cinetică maximă a electronilor emiși de efectul fotoelectric al plăcii, lumina de intensitate / incidente. Care figură se face corect?

Energia cinetică maximă a fotoelectronilor nu depinde de intensitatea luminii incidente. Prin urmare, configurat corect Figura 4).

Schema pentru studiul efectului fotoelectric

Caracteristicile curent-tensiune ale efectului fotoelectric

I. fotocurentul generate fascicul de electroni emis de lumina, tensiunea U dintre electrozi. - fotocurentul nasyscheniya.Opredelyaetsya o astfel de valoare U, la care toate electronii emiși de catod ajunge la anod.

- reținerea de putere. Atunci când nici unul dintre electroni, având chiar și o abatere de la rata maximă de catod nu poate depăși domeniul retardare și să ajungă la anod.

dimensiunea Uț nu depinde de intensitatea fluxului luminii incidente. Măsurări precise au arătat că bariera de potențial crește liniar cu lumina de frecventa ν.

Dependența de blocare a potențialului Uț pe vA frecvența luminii incidente

Fotocelula este iluminat cu lumina de o anumită frecvență și intensitate. Figura prezintă o reprezentare grafică a forței de fotocurentului în fotocelula prin aplicarea unei tensiuni.

În cazul creșterii frecvenței, fără a schimba lumina incidentă schimbarea graficului de intensitate. Care dintre aceste diagrame arată în mod corect modificarea calendarului?

La o valoare de intensitate fotocurentul constantă este independentă de frecvență. La schimbarea tensiunii de blocare variază de frecvență. Aceste condiții corespund Figura 1).

ecuația lui Einstein pentru efectul fotoelectric

A - funcția de lucru de electroni a energiei fotonilor incidenti este consumată pentru energia electronilor din metal și pentru un maxim de electroni emis de energie cinetică.

Această ecuație a fost derivată bazată pe teoria cuantică efect fotoelectric că frecvența luminii v emisă nu numai, ci și spațiu și pogloschaetsyaveschestvom rasprostranyaetsyav porțiuni separate (fotoni), energia care

Stratul de oxid de calciu este iradiat cu lumină și emite electroni. Figura prezintă un grafic al energiei cinetice maxime a fotoelectronilor în funcție de frecvența luminii incidente.

Care este funcția de lucru a oxidului de calciu fotoelectron?

Din graficul ne găsim: Când ν = 1 × 10 15 Hz, Ek = 3 x 10 -19 J. Einstein din ecuația A = h ν - EKA = 6,6 · 10 - 1 · 34 10 15 - 3 · 10 -19 = 3 6 x 10 -19 J = 3,6 x 10 -19 / 1,6 x 10 -19 = 2,25 eV

Graficul prezinta dependenta de fotocurentului a tensiunii inverse aplicate atunci când acoperă placa metalică (fotocatodul) radiația cu energia de 4 eV.

Care este funcția de lucru pentru acest metal?

Fotocurentul se oprește la Uț = 1,5 V. Prin urmare, energia cinetică maximă a fotoelectronilor Ek = 1,6 · 10 -19 · CI 1,5 / 1,6 x 10 -19 J = 1,5 eV. Funcția de lucru de electroni cu suprafața plăcii A = h vA - Ek = 4 - 1.5 = 2.5 eV

pragul fotoelectric

- lungime de undă maximă a luminii incidente (- respectiv frecvența minimă) la care efectul fotoelectric este încă posibilă.

Funcția de lucru este exprimat în eV

1EV = 1,6 × 10 -19 J

Ceea ce corespunde cu dependența graficului de energie E cinetică maximă a fotoelectronilor frecvenței fotonilor incidente pe fond în efectul fotoelectric (a se vedea. Figura)?

Fotoelectronii obține energia cinetică maximă în cazul în care frecvența fotonilor incidente depășește pragul fotoelectric. Graficul corespunde unui punct de frontieră roșu A. În consecință, condițiile de sarcină corespunde figurii 3.

Presiunea produsă de lumină la incidență normală la suprafață

- reflexie; - energia tuturor fotonilor incidente pe unitatea de suprafață pe unitatea de timp.

Definiții presiune joasa

pe baza teoriei cuantice

ușoară presiune pe suprafața datorită faptului că fiecare foton în coliziune cu suprafața transferă impulsul ei.

pe baza teoriei valurilor

ușoară presiune pe suprafața datorită forței Lorentz pe substanța electroni șovăielnică sub efectul câmpului electric al undei electromagnetice.