Световые кванты

1. Световые кванты

2.

Тепловое излучение
1896 г. – Вильгельм Вин
I
dI Ae
I ~e
0
h
kT
dv
h
Хорошо описывает высокочастотную
часть спектра
1900 г. Релей, Джеймс Джинс
dI AT d
2
I ~ 2
2
Хорошо описывает
низкочастотную часть спектра.
если , то I
Ультрафиолетовая
катастрофа

3.

Квантовая терия
1900 г.
«квант» - порция
Макс Планк
Свет излучается, распространяется и поглощается
порциями – квантами.
E h
E h
h 6,63 10
34
c
- энергия одного
кванта света
Дж с - постоянная Планка
h
34
1,053 10 Дж с
2

4.

Фотоэффект
1887 г.
Генрих Герц
Фотоэффект – это явление вылета электронов из вещества
под действием света.
осветитель

5.

Вместо стекла используется
кварц, стекло поглощает
ультрафиолет
V
Фотоэффект
1887-1889 гг. – Александр
Григорьевич Столетов
I
mА
Iн
Uз
0
Iн – ток насыщения
Uз – задерживающее напряжение
U

6.

Фотоэффект
Законы фотоэффекта:
• Количество электронов, вырываемых светом с
поверхности металла за 1 с, прямо пропорционально
поглощаемой за это время энергии световой волны
• Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов
линейно возрастает с частотой света и не зависит от его
интенсивности.
m 2
eU з - максимальное значение
2
кинетической энергии электронов

7.

Теория фотоэффекта
1905 г.
Альберт Эйнштейн
E f Aв Ee
m
h Aв
2
2
уравнение Эйнштейна
для фотоэффекта
Ав – работа выхода - энергия, которую необходимо затратить
электрону для вылета с поверхности вещества.

8.

Теория фотоэффекта
h min Aв
min
min
max
Ав
h
c
max
hc
Aв
если
max
min
- красная граница
фотоэффекта
, то
фотоэффект
не наступает

9.

Теория фотоэффекта
E f Aв Ee
m
h Aв
2
hc
hc m 2
max
2
2
h Aв eU з

10.

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Длина волны красной границы фотоэффекта для некоторого металла
составляет 307 нм. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов –
1 эВ. Найти отношение работы выхода электрона к энергии падающего
фотона.
Работа выхода электрона из металла составляет 4,28эВ. Найти граничную
длину волны фотоэффекта.
На медный шарик падает монохроматический свет с длиной волны 0,165
мкм. До какого потенциала зарядится шарик, если работа выхода электрона
для меди 4,5 эВ?
Работа выхода электрона из калия составляет 2,2эВ, для серебра 4,7эВ.
Найти граничные длину волны фотоэффекта.
Длина волны падающего света 0,165 мкм, задерживающая разность
потенциалов для фотоэлектронов 3В. Какова работа выхода электронов?
На металл с работой выхода 2,4эВ падает свет с длиной волны 200нм.
Определить задерживающую разность потенциалов.
На металл падает свет с длиной волны 0,25 мкм, задерживающая разность
потенциалов при этом 0,96В. Определить работу выхода электронов из
металла.