Теория фотоэффекта Эйнштейна

Для объяснения ФЭ Зйнштейн использовал гипотезу о квантах света. По его предположению один фотон выбивает один электрон. Согласно Эйнштейну ФЭ описывается законом сохранения энергии

e=А+Т

Согласно этому уравнению энергия e падающих Фотонов идет на совершение работы выхода A электрона из металла и сообщение ему кинетической энергии T.

Параметры e, А, Т, входящие в уравнение фотоэффекта, могут быть представлены различным способом. Энергия падающего фотона:

(1)

Кинетическая энергия вылетевшего электрона:

(2)

где U₃ - задерживающая разность потенциалов, полностью гасящая кинетическую энергию вылетающих электронов.

Работа выхода электродов из металла может быть представлена в виде

(3)

где j - потенциал выхода электронов из металла.

Начало фотоэффекта имеет место при кинетической энергии электрона Т=0. что позволяет определить красную границу ФЭ условием:

(4)

где n₀ и l₀ -частота длина волны света, при которых начинается ФЭ. Так как работа выхода электронов из металла А для разных веществ различна, то и красная граница ФЭ для разных веществ различна. Обычно уравнение Эинштейна для ФЭ записывают в виде

(5)

Теория ФЭ Эйнштейна позволила объяснить все опытные законы ФЭ.

1. Существование красной границы ФЭ и ее независимость от освещенности катода, так как освещенность в уравнение ФЭ не входит.

2. Наличие задерживающей разности потенциалов U₃, гасящей ФЭ, независящей от освещенности катода, и ее линейная зависмость от частоты падающего света:

3. Наличие тока насыщения I_n и его линейная зависимость от освещенности катода I_н=kE. Это соотношение объясняется тем, что освещенность Е пропорциональна числу падающих фотонов, а один фотон выбивает по пред­положению один электрон.

Дата добавления: 2014-01-07