Г. Герц жаңалығы Столетовтың тұжырымдамасы
жүктеу/скачать 3,66 Mb.
|
Фотоэффект құбылысы
|
Нурмухаммедова Айнур ФКО-302 ФОТОЭФФЕКТ ҚҰБЫЛЫСЫ #1 01 02 03 04 Жоспар Г.Герц жаңалығы Столетовтың тұжырымдамасы Эйнштейн теңдеуі Фотонның массасы мен импульсі Г.Герц жаңалығы
Столетов тәжірибесі 1.Жарық әсерінен катодтан тек теріс зарядты электрондар бөлініп шығады. 1.Катодқа күлгін және ультракүлгін сәулелер түскенде фотоэффект құбылысы күшейе түседі. 3.Катодтан бөлініп шығатын электрондардың мөлшері катод бетініңжарықталынуына немесе түскен жарық ағынына тура пропорционалболады. Сонымен қанығу фототок шамасы электрондар санына пропорционал болады. I=en мұндағы –n -катодтан бірлік уақытта ұшып шыққан электрондар саны-Электронның заряды болып табылады. Бұл тәжірибеден , катод пен анод арасындағы потенциалдар айырмасы болады да, фототок шамасы нолге тең болмайды, себебі электрондардың бастапқы жылдамдықтарының әсерінен нолге тең емес кинетикалық энергиясы болады. Сөйтіп фотоэлектрондар электр өрісінің әсерінсіз – ақ осы энергияның арқасында анодқа жете алады. Жарық сәулесінің әсерінен катод бетінен ұшып шыққан электрондардың белгілі бір кинетикалық энергиясы болатынын білеміз. Катодқа әсер етуші жарықтың спектрлік құрамы және оның ағынының қуаты тұрақты болса, фототок күші потенциалдар айырымына тәуелді болады. үдетуші потенциалдар айырмасы артқанда фототоқта артады. Ал, үдетуші потенциалдық мәні белгілі бір шамаға жеткенде фототок өзінің қанығу мәніне жетеді. Ал, фототок нолге тең болу үшін катод мен анодтың арасында тежеуші потенциалдар айырымынтуғызумыз керек. Сол кезде осыфотоэлектрондардың оның тежеуші кернеуіне көбейтіндісі олардың бастапқы кинетикалық энергиясына тең болады. Фотоэлекторндардың кинетикалық энергиясы катодқа түскен жарықтың тербеліс жиілігіне тәуелді болады, жарықтың жиілігі қаншалықты көп болса, электрондардың жылдамдығы соғұрлым артады. Кез келген жарық, кез келген беттен электрон бөліп шығара алмайды. Әлі де болса фотоэффект құбылысын қоздыра алатын кез келген заттың жарық жиілігін фотоэффектінің қызыл шегі деп атайды. Эйнштейн теңдеуі Эйнштейннің пікірінше фотоэффект құбылысы кезінде әрбір электрон жеке әрбір фотонның әсерінен бөлініп шығады. Жарық дегеніміз фотондардың ( кванттардың) ағыны. Сөйтіп жұтылған фотон энергиясы фотондарды металл бетінен бөліп шығаратын шығу жұмысына (Аш) және оның кинетикалық энергиясына айналады. Жaрықтың жиілігі белгілі бір минимал с мәнінен артық болған жағдайда ғана, кез келген зат үшін фотоэффект құбылысы байқалады. Шығу жұмысы әр заттың тегіне, бетінің тазалығына тәуелді. Сондықтан әртүрлі заттар үшін фотоэффектінің қызыл шекарасы (жиілігі) әртүрлі болады. Фотонның массасы мен импульсі Фотонның импульсіжарық сәулесі мен бағыттас болады. Фотонның заряды және магнит моменті болмайды. Неғұрлым жиілігі көп болса , соғұрлым фотонның энергиясы мен импульсі көп болады. Сөйтіп фотоэффект құбылысы жарықтың корпускулалық қасиеті бар екенін көрсетеді. Жалпы алғанда жарықтың екі жақты толқындық және корпускулалық қасиеті болады. фотонның тыныштық күйдегі массасы нолге тең. Фотонның массасы мен жылдамдығы бойынша оның импульсін мына формуламен анықтаймыз. Фотонда заряд жоқ. Ал жылдамдығы вакуумдағы жарық жылдамдығына тең, импульсі: Мысалы, фотон импульсі энергиясы ұшып келіп электронмен соғыссын. Электрон , мұндағы, e -тыныштықтағы электрон массасы. Фотон соғысқаннан кейін электрон фотоннан энергиясы мен импульсінің бөліктерін алып, сонан соң қозғалысқа келеді. Электрон бағытында қозғалса, фотон бағытында қозғaлады. жүктеу/скачать 3,66 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|