Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта

1. Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. 2018

2.

В декабре 2000 года мировая научная
общественность отмечала столетний юбилей
возникновения новой науки – квантовой физики и
открытие новой фундаментальной физической
константы – постоянной Планка. Заслуга в этом
принадлежит выдающемуся немецкому физику
Максу Планку . Ему удалось решить проблему
спектрального распределения света, излучаемого
нагретыми телами, проблему, перед которой
классическая физика оказалась бессильной. Планк
первым высказал гипотезу о квантовании энергии
осциллятора, несовместимую с принципами
классической физики. Именно эта гипотеза,
развитая впоследствии трудами многих
выдающихся физиков, дала толчок процессу
пересмотра и ломки старых понятий, который
завершился созданием квантовой физики.

3. Гипотеза Планка

Планк пришел к выводу, что процессы
излучения и поглощения нагретым телом
электромагнитной энергии, происходят
не непрерывно, как это принимала
классическая физика, а конечными
порциями – квантами. Квант – это
минимальная порция энергии,
излучаемой или поглощаемой телом. По
теории Планка, энергия кванта E прямо
пропорциональна частоте света:
h 6,63 10
34
Дж с

4. Фотоэффект.

Фотоэлектрический эффект был
открыт в 1887 году немецким
физиком Г. Герцем и в 1888–
1890 годах экспериментально
исследован А. Г. Столетовым.
Наиболее полное исследование
явления фотоэффекта было
выполнено Ф. Ленардом в (1900 г.)

5.

Александр
Григорьевич
Столетов –
экспериментально
исследовал
явление
фотоэффекта.

6. НАБЛЮДЕНИЕ ФОТОЭФФЕКТА

•Фотоэффект –
вырывание
электронов из
вещества под
действием света.

7. Опыты Столетова А.Г.

8. Первый закон фотоэффекта

Количество электронов, вырываемых
светом с поверхности металла за 1 с,
прямопропорционально поглащаемой за
это время энергии световой волны.

9. Второй закон фотоэффекта

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов прямо
пропорциональна частоте света и не зависит от его
интенсивности.

10. Третий закон фотоэффекта

Каждому веществу
соответствует
минимальная
частота излучения
(красная граница),
ниже которой
фотоэффект
невозможен
min , max

11.

В1921 году « за вклад в
теоретическую физику,
особенно за открытие закона
фотоэлектрического эффекта»
Эйнштейн был награжден
Нобелевской премией по
физике. В 1905 году в
существование квантов никто
тогда не верил. Никто, кроме
Эйнштейна.

12.

13. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта

hv A
eU
вых
зад
m 2
eU зад
2

14. Работа выхода.

Энергию связи
электрона в
металле
характеризуют
работой выхода
= /
A=h
A h min
Работа выхода –
минимальная
работа,
которую нужно
совершить для
удаления
электрона из
металла

15.

16. Фотон

- порция света
- квант света
- материальная, электрически нейтральная частица
- квант электромагнитного излучения

17. Свойства фотона

1.
2.
3.
4.
5.
Частица электромагнитного поля
Движется со скоростью света
Существует только в движении
Остановить фотон нельзя: он движется со
скоростью света или не существует. Масса
покоя = 0
Заряд =0

18. СВОЙСТВА ФОТОНА

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА ФОТОНА

19. ХАРАКТЕРИСТИКИ

1. ЭНЕРГИЯ
E h
h
E
2
h
2
34
1, 05 10 Дж с
E=h·
т.к. = c/
E = h · c/
E=mc
2

20. ХАРАКТЕРИСТИКИ

ПОСТОЯННАЯ ПЛАНКА
– 34
h = 6,63 · 10 Дж·с
ХАРАКТЕРИСТИКИ

21. ХАРАКТЕРИСТИКИ

p mc
3. ИМПУЛЬС
p c
E
p
c
h
p
c
h
p

22. ХАРАКТЕРИСТИКИ

p mc
3. ИМПУЛЬС
p c
E
p
c
h
p
c
h
p