Физика

Таъсири фотоэлектрикӣ


Таъсири фотоэлектрикӣ як мисоли хуби мувофиқат накардани натиҷаҳои озмоиш бо назарияи электромагнитии пешниҳодкардаи Максвелл мебошад.

Хулоса, ин падидаест, ки дар он вақте ки радиатсияи электромагнитӣ дучор мешавад, электронҳо аз сатҳи металлӣ мебароянд.

Генрих Герц яке аз аввалин олимоне буд, ки ин зуҳуротро мушоҳида кардааст. Вай дастгоҳи дурахшонеро иборат аз ду давра истифода бурд: яке барои тавлиди мавҷҳо ва дигаре барои муайян кардани онҳо, ки дар масофаи муайян ҷудо шудаанд. Ин асосан як қисми таҷҳизот бо ду лавҳаи металлӣ дар потенсиалҳои гуногун буд, ки дар онҷо холисҳои барқ ​​ба амал омада буданд.

Ҳерц тасодуфан дарёфт, ки шарорае дар тахтаи генератор шарорае дар табақи қабулкунандаро ба вуҷуд меорад. Пас аз кӯшиши минбаъда ӯ ба хулоса омад, ки нур қодир аст, ки чароғҳоро ба вуҷуд орад ва ин зуҳурот танҳо бо нури ултрабунафш мушоҳида карда мешавад.

Таҷрибаи Герц мавҷудияти мавҷҳои электромагнитӣ ва назарияи паҳнкунии нурҳои Максвеллро тасдиқ кард, зеро олим тавонист мавҷҳои электромагнитиро тавлид кунад, ки ҳоло бо ном микробҳо ном дорад. Навигарӣ ин таъсири нури ултрабунафш ба зарбаи барқ ​​буд, зеро ин далел ҳанӯз шарҳе надошт.

Дар соли 1889, Вилҳелм Ҳолвахс нишон дод, ки ҳангоми бо радиатсияи ултрабунафш равшан шудани рӯяш, металлҳо аз қабили руҳ, калий ва натрий зарраҳои заряднокро мепартоянд. Он вақт мавҷудияти электрон, ки то соли 1897 кашф карда нашудааст, ҳанӯз маълум набуд.

Филипп фон Ленард, ба монанди Томсон, таносуби зарба ба-массаро зарраҳои партофташударо чен кард ва муайян кард, ки зиёд шудани шарорҳо Гертс натиҷаи натиҷаи партоби электронҳо мебошад, ки ӯ онро номгузорӣ кардааст. фотоэлектронҳо.

Дар расми зер тасвири дастгоҳ нишон дода шудааст, ки ба мо имкон медиҳад таъсири эффектҳои фотоэлектрикиро мушоҳида кунем:

Дар дастгоҳи таҷрибавӣ дар боло, одатан равшании муайян ф Он сатҳи металлро дар дохили як найчаи вакуумӣ мунаввар мекунад ва аз он ҷо электронҳо партофта мешаванд. Ин ду плита бо фарқияти эҳтимолӣ нигоҳ дошта мешаванд. В.. Агар электронҳои партофташуда энергияи кофӣ барои расидан ба коллектор дошта бошанд, онҳо забт карда мешаванд ва ин ҳамчун ҷараёни барқ ​​мушоҳида карда мешавад. манки дар амметр сабт шудааст А. Басомади ф, шиддат Ман равшанӣ, фарқи эҳтимолӣ В. ва маводи фиристанда метавонад гуногун бошад.

Натиҷаҳои озмоишии дар ин озмоиш ба даст овардашуда дар зер оварда мешаванд:

  • Ҷараёни барқе, ки дар амметер чен карда шудааст, қариб ба як лаҳза ба раванди партави сатҳи хориҷшаванда зоҳир мешавад, ҳатто агар нури ҳодиса шиддати паст дошта бошад. Таъхир дар байни вақти равшанӣ ва пайдоиши ҷараёни барқ ​​ба тартиб оварда мешавад-9 s ва аз шиддатнокии нури ҳодиса вобаста нест.
  • Агар мо басомад ва ddp-ро ислоҳ кунем, ҷараёни барқ ​​ба шиддатнокии нури ҳодиса бевосита мутаносиб хоҳад буд.
  • Агар мо басомад ва шиддатнокии нури ҳодисаро ислоҳ кунем, дар баробари зиёд шудани ddp ҷараён кам мешавад. Ҷараёни барқ ​​ба арзиши муайян бармегардад В., номид потенсиали боздорӣ ё потенсиали буридани барқ, В.0, ки аз шиддати нури ҳодиса мустақил нест.
  • Барои зарфияти муайяни партофташуда, потенсиали тормоз ба таври баробар бо басомади зерин мутобиқ аст:

    Дар куҷо w0доимо ном дорад вазифаи корӣбинобар ин вазифаи моддӣ будан. Дар хотир доред х ин доимии Планк мебошад, ки қимати он h = 6.63x10 мебошад-34 Js, ва ва заряднокии электрон аст (e = 1.6x10)-19 $ C).

  • Барои ҳар як мавод а басомади басомади ё ҳадди басомаддар зер, новобаста аз шиддатнокии нури ҳодиса, электронҳо намерасанд.