Фотоэффект заңдары
1887 жылы Генрих Герц жарықтың әсерінен кез келген дененің бетінен электрондардың шығуы мүмкін екенін ашты. Бұл құбылысты фотоэлектрлік эффект, немесе фотоэффект деп атайды, ал фотоэффект нәтижесінде босатылған электрондар фотоэлектрондар деп аталады.
Фотоэффект заңдары
Зерттеулердің анықтауынша:
• Фотоэлектрлік токтың күші оны тудыратын электромагниттік сәулеленудің қуатына пропорционал.
• Фотоэлектрондарды максималды кинетикалық энергиясы түскен жарықтың түскен жиілігіне пропорционалды өседі және жарық қуатына тәуелді емес.
• Егер жарықтың жиілігі алынған дене үшін белгілі бір жиіліктен төмен болса (фотоэффектінің қызыл шекарасы), фотоэффект байқалмайды.
Осы тәжірибелік нәтижелерді фотоэффект заңдары дейді.
Фотоэффект заңдары электромагниттік сәулеленудің зат электрондарымен әсерлесу механизміне ешбір түрде сәйкес бола алмайды.
Электромагниттік сәулелену зат бетіне түскенде, заттың үстінгі қабатындағы электрондардың бәрі бірдей мәжбүрленген тербелісті бастау керек. Оң зарядталған атом ядросы тартылысынан босау үшін қажетті энергиясы біраз уақыт болған соң ғана жиып алады. Сонымен фототоктың пайда болуы жарықтандыру басталған мезеттен біраз кешігуі керек. Тәжірибеде фототоктың ешкандай кешігуі байқалмайды.
Классикалық теория бұған қоса фотоэффектінің қызыл шекарасы болуы және фотоэлектрондардың сәулелену қуатынан, яғни электромагниттік толқынның өріс амплитудасының тәуелсіздігін түсіндіре алады.
Электромагниттік толқынның (жарықтың) элементар бөлшегі- фотон (грекше phos, photas- жарық). Фотон зарядсыз (нейтрал) бөлшек. Ол вакуумде c=3·10м/с жылдамдықпен тарайды. Оның энергиясы (ε) жиілігімен (ν) анықталады: ε=hν/c, оның тыныштықтағы массасы m=0. Фотон электромагниттік әсерлесуді тасымалдайтын бөлшек. Зарядталған бөлшектердің фотондарды шығаруы немесе сіңіруі барлық электромагниттік процестердің негізі болып табылады. Фотон туралы ұғым кванттық теория мен салыстырмалы теорияның даму барысында пайда болды. 1905 жылы А.Эйнштейн фотоэффект құбылысының заңдылықтарын түсіндіру үшін 1900 жылы неміс физигі М.Планк ашқан жарық кванттары туралы ұғымды пайдаланды. Жарықтың фотондардан (кванттардан) тұратындығы люминесценциялық құбылыстар мен фотохимиялық реакциялар арқылы дәлелденді. “Фотон” терминін ғылымға 1929 жылы америка ғалымы Г.Льюис енгізді. Фотон бозондарға жатады. Оның меншікті импульс моментінің (спинінің) қозғалыс бағытына проекциялары S=±1. ....
Фотоэффект заңдары
Зерттеулердің анықтауынша:
• Фотоэлектрлік токтың күші оны тудыратын электромагниттік сәулеленудің қуатына пропорционал.
• Фотоэлектрондарды максималды кинетикалық энергиясы түскен жарықтың түскен жиілігіне пропорционалды өседі және жарық қуатына тәуелді емес.
• Егер жарықтың жиілігі алынған дене үшін белгілі бір жиіліктен төмен болса (фотоэффектінің қызыл шекарасы), фотоэффект байқалмайды.
Осы тәжірибелік нәтижелерді фотоэффект заңдары дейді.
Фотоэффект заңдары электромагниттік сәулеленудің зат электрондарымен әсерлесу механизміне ешбір түрде сәйкес бола алмайды.
Электромагниттік сәулелену зат бетіне түскенде, заттың үстінгі қабатындағы электрондардың бәрі бірдей мәжбүрленген тербелісті бастау керек. Оң зарядталған атом ядросы тартылысынан босау үшін қажетті энергиясы біраз уақыт болған соң ғана жиып алады. Сонымен фототоктың пайда болуы жарықтандыру басталған мезеттен біраз кешігуі керек. Тәжірибеде фототоктың ешкандай кешігуі байқалмайды.
Классикалық теория бұған қоса фотоэффектінің қызыл шекарасы болуы және фотоэлектрондардың сәулелену қуатынан, яғни электромагниттік толқынның өріс амплитудасының тәуелсіздігін түсіндіре алады.
Электромагниттік толқынның (жарықтың) элементар бөлшегі- фотон (грекше phos, photas- жарық). Фотон зарядсыз (нейтрал) бөлшек. Ол вакуумде c=3·10м/с жылдамдықпен тарайды. Оның энергиясы (ε) жиілігімен (ν) анықталады: ε=hν/c, оның тыныштықтағы массасы m=0. Фотон электромагниттік әсерлесуді тасымалдайтын бөлшек. Зарядталған бөлшектердің фотондарды шығаруы немесе сіңіруі барлық электромагниттік процестердің негізі болып табылады. Фотон туралы ұғым кванттық теория мен салыстырмалы теорияның даму барысында пайда болды. 1905 жылы А.Эйнштейн фотоэффект құбылысының заңдылықтарын түсіндіру үшін 1900 жылы неміс физигі М.Планк ашқан жарық кванттары туралы ұғымды пайдаланды. Жарықтың фотондардан (кванттардан) тұратындығы люминесценциялық құбылыстар мен фотохимиялық реакциялар арқылы дәлелденді. “Фотон” терминін ғылымға 1929 жылы америка ғалымы Г.Льюис енгізді. Фотон бозондарға жатады. Оның меншікті импульс моментінің (спинінің) қозғалыс бағытына проекциялары S=±1. ....
Рефераттар