Объяснение законов Столетова с помощью уравнения Эйнштейна

Уравнения Эйнштейна.

По теории Эйнштейна фотоэффект имеет следующее объяснение: поглощая квант света, электрон приобретает энергию. При вылете из металла энергия каждого электрона уменьшается на определенную величину, которую называют работой выхода (A_вых).

Работа выхода - это работа, которую необходимо затратить, чтобы удалить электрон из металла. Максимальная энергия электронов после вылета имеет вид:

уравнения Эйнштейна

А_вых - работа выхода электрона с поверхности металла

h = 6,6^.10^-34 Дж^.с - постоянная Планка

ν - частота падающего света

m = 9,1^.10^{-31 кг} - масса электрона

E_кв - энергия кванта света, вызывающего фотоэффект

Е_k - максимально возможная кинетическая энергия выбитого электрона

Если hv < A_вых, то фотоэффекта не происходит. Значит красная граница фотоэффекта равна v_min = A_вых /h

Уравнение Эйнштейна позволяет объяснить II и III законы фотоэффекта.

Из уравнения Эйнштейна непосредственно следует, что максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона линейно возрастает с увеличением частоты падающего излучения и не зависит от его интенсивности, так как ни А, ни n от интенсивности света не зависят (II закон фотоэффекта).

Так как с уменьшением частоты света кинетическая энергия фотоэлектронов уменьшается (для данного металла А = const), то при некоторой достаточно малой частоте n=n₀ кинетическая энергия фотоэлектронов станет равной нулю и фотоэффект прекратится (III закон фотоэффекта).

Фотон - материальная, электрически нейтральная частица, квант электромагнитного поля.

Основные свойства фотона:

1. Является частицей электромагнитного поля.

2. Движется со скоростью света.

3. Существует только в движении.

4. Остановить фотон нельзя: он либо движется со скоростью, равной скорости света, либо не существует; следовательно, масса покоя фотона равна нулю.

Дата добавления: 2014-12-16