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. ....

Біз қатты дене жершарының бетінде, қатты денелерден салынған құрылыстарда-үйлерде өмірсүріп жатырмыз. Біздін денеміздең құрамында шамамен 65% су болғанын өзіде (мйда 80%) олкатты денеге жатады. Қатты денелердің қасиеттерін білу тіршілік үшін қажет.
Қатты денелер сұиықтар сияқты өзінің көлемін ғана сақтап қоймады, сонымен бірге пішінін де сақтай алады. Олар негізінен кристал күйде болады екен.
1)Кистал деген.
Кристалдар-атамдары немесе малекулалары кеністікте белгілі орындалып, реттеліп орналасқан қатты денелер. Кристалдың сыртқы пішіні дүрыс яғни бірқаліпті болуында осған байланысты.
Мысалы: кәдімгі ас тұзы тұиіршігінін бір-бірімен тік бұрыш жасап тұрған жазық жазық тоқтары бар. Мұны лупа арқылы астұзын қарап байқауға болады. Ал қар құлауының пішіні геометриялық шағыннан қандай дұрыс дегенімізше ! Мұндай да кристалл қатты дененің-мұздың ішкі құрылысының геметриялық дұрыстығы бейнеленген.
2)Кристалдық күйлердің айрықша белгілері.
Табиғаттағы днелердің көпшілігінің құрлымы кристалдық болып саналады.
Мысалы:барлық минералдар немесе барлық талдар қатты күйінде кристалл болып табылады.
Бірәқ сыртқы пішіні дұрыс болып келуі кристалдық реттелген құрылысының жалғыз ғана ең басты салалары бола алмай»ды. Бастысы-физикалық қасиеттердің кристалды таңдалып алынған бағытқа тәуелділігі. Ең алдымен, кристалдық механикалық біріктірігінің әртүрлі бағытта түрліше болатыны көзге түседі.
Барлық бағыттар бойынша қасиеттері бірдей болатын денелерді изотопты деп атайды. Кейбір газдар мен сұиықтардаң басқа барлық сұйықтар немесе оларды қатты денелер изотопты болып саналады.....

Электр зарядын қоршаған ортада электростатикалық өріс болатыны сияқты токтарды қоршаған ортада магнит өрісі болады. Магнит өрісі осы өріске әкелінген тоғы бар өткізгішке әсер ететін күш арқылы білінеді. Ток айналасында магнит өрісі болатынын бірінші рет 1820 жылы дат физигі Эрстед тәжірибе жүзінде ашқан. Ол тогы бар өткізгіш маңында магнит стрелкасын қойсақ, стрелканың ток бағытына қарай бұрылатынын байқаған. Магнит өрісін зерттеу үшін тогы бар жазық тұйықталған контур қолданылады. Рамка арқылы ток жүргенде, ол белгілі бір бұрышқа бұрылады. Рамканың айналу бағыты арқылы магнит өрісінің бағыты анықталады. моменті ....

Лазер — атомдар мен молекулалардың еріксіз сәуле шығаруына негізделген электромагниттік сәуле. Ол ағылшынның «Жарықты еріксіз сәуле шығару арқылы күшейту» деген сөздерінің басқы әріптерінен құралған. Лазерді оптикалық кванттық генератор (ОКГ), десе де болады.
Орта мектептің физика курсынан атомдағы электрондардың әр түрлі деңгейде қозғалып жүретіні белгілі. Электр бір деңгейден екінші деңгейге өткенде жарық толқынын шығарады.
Атомдағы электрон төменгі және жоғарғы деңгейде орналаса алады екен делік. Егер электрон төменгі денгенде орналасқан болса, онда оны жоғары деңгейге өткізу үшін оған жарық толқынымен әсер етеміз. Электрон осы жарық энергиясының бір бөлігін жұтады да, жоғары деңгейге өтеді. Ал электрон жоғарғы деңгейде орналасқан болса, онда оған әсер еткен жарық ....

Ұқсастықтары және айырмашылықтары. Физикада қатты дене деп тек кристалл денелерді айтады. Аморфты денелердің сырт қарағанда көлемін және пішінін сақтауы оларды қатты дене етіп көрсеткенімен, бұл денелер өте тұтқыр сұйық деп қарастырылады. Температура жоғарылаған сайын олардың сұйыққа тән қасиеттері бірден көріне бастайды, бірте-бірте еріп, сүйықтың барлық қасиеттеріне ие болады.
Аморфты денелер – изотропты. Кристалдың қасиеттері әр түрлі бағыттарда түрліше болады. Кристалдар – анизотропты.
Аморфты денелер. Атомдарының ретті орналасуы алыс қашықтықтарда да қайталанып отыруымен сипатталатын кристалдық денелерден аморфты денелердің айырмашылығы, мұнда тек жуық тәртіп қана орын алады. Кейбір заттар кристалл және аморфтық түрде де бола алады.
Кристалдар. Өзінің формасын да, көлемін де сақтайтын затты қатты дене деп атайтынымыз белгілі. Бірақ бұлар заттың қатты күйін тек сыртқы түріне қарап қана сипаттайды. Физикалық тұрғыдан алғанда біз бұл белгілеріне қарап қатты күйді сұйық күйден айыра аламыз.
Кристалдардың ішкі құрылымсын рентген сәулелерінің көмегімен зерттеулер олардағы бөлшектердің (молекулалар, атомдар және иондардың) дұрыс орналасатынын көрсетті, яғни олар кристалдық (кеңістіктік) тор түзейді. Кристалдық тордағы қатты дененің бөлшектерінің ең орнықты тепе-теңдік қалпына сәйкес нүктелері тордың түйіндері деп аталады.
Кеңістіктік тор. Криталдағы бөлшектердің дұрыс орналасуын кристалдардың кейбір қасиеттерінің бағытқа тәуелділігі, яғни анизотропиясы шығады.
Анизотропия қасиетінің тек монокристалдарға ғана тән болатындығын да айта кетейік. Қатты денелердің көпшілігінің құрылымы поликристалды (грек. поли - көп), яғни микроскоппен ғана көруге болатын өте ұсақ кристалдардың жиынтығынан тұрады. Поликристалды денелер мен аморфты денелердің айырмашылығы мынада: поликристалдық денелердің анизотропия байқалатын өте кішкентай бөлігін бөліп алуға болады, ал аморфты денелердің кез-келген бөлігін қарастырсақ та, ол әрқашан изотропты.....

Жердің пішіні мен көлемін дәл білу ғылым мен техниканың көп саласына керек (жер серігі және ғарышқа ракета ұшырғанда, авиацияда, теңізде жүзуде, радиобайланыста және т.б.), соның ішінде ең алдымен жер бетін картада дұрыс бейнелеу үшін геодезия саласына өте қажет.
Жалпы ауданы 510 млн.кв.кмге тең Жердің беті мұхит әлемінен (71%) және құрылықтан немесе материктен (29%) тұрады. Мұхит әлемінің орта тереңцігі - 3800 м болса, құрлықтың мұхит суларының орташа деңгейінен орта биіктігі -875 м жуық. Жоғарыда көрсетілген шамалар құрлық бетінің аумағы жалпы жер бетінің аумағынан, ал оның биіктігі мұхиттың тереңдігінен біршама аз екенін көрсетеді. Сондықтан Жердің пішіні ретінде материктің астынан ойша жүргізілген мухит суларының тыныш күйіндегі беттің тұйық сызығын алады. Бұндай тұйық бет өзінің әр нүктесіндегі тіктеуіш сызыққа, яғни айтқанда ауырлық күшінің бағытына перпендикуляр болады. ....

Жер күн жүйесінің басқа планеталары сияқты әр түрлі жұлдыздардың шаңы мен газдарынан құрылған. Жердің геологиялық жасы 4,5-5 млрд жыл деп есептеледі . Алғашқы геологиялық сатыдан бастап жер беті материктік көтерулер мен мұхиттық ойпандарға бөлінген.
Жер қыртысыныңда ерекше граниттік-метоморфты қабат қалыптасқан. Мантиядан бөлінген газдар арқылы алғашқы атмосфера мен гидросфера пайда болған. Жер бетінде табиғи алғашқы жағдайлардың қолайлы болғаны сонша, планеталар қалыптасқан соң миллиардтаған жылдардан кейін өмір, тіршілік пайда болды. Жер бетінде өмірдің пайда болуы тек қанажер планетасының болу ерекшелігімен ғана емес, сонымен бірге Күн көзінен қолайлы арақашықтықтың дамаңызы бар. Себебі Күн көзіне планеталар жақын орналасса, онда жылу мен жарық мөлшері көп болады да, кез келген жамылғы (жер беті) судың қайнау температураснан жоғары болады. Ал жылуды аз қабылдайды да, өте қатты суынып кетеді.
Көптеген планеталар массаларының Жерге қарағанда азырақ болуына байланысты, тартылыс күші де кем болады да, тығыз даәлді атмосфера қабатын ұстап тұруды қамтамассыз ете алмайды. ....

Жер күн сәулелері тасқыны астында айналып тұрады. Оған күннің шығарған бүкіл сәулесінің екі миллиардтан бір бөлігі ғана келгенімен, мұның өз жылына 1,36*10 кал. құрайды.
Күн энергиясының осындай мөлшерімен салыстырғанда Жер бетіне келетін басқа энергияның барлық кірісі өте мардымсыз. Мәселен, жұлдыздардың сәулелік энергиясы келетін күн энергиясының жүз миллионнан бірін, космостық сәуле шашу-екі миллиадтан бірін құрайды. Жердің ішкі жылуы оның бет жағында күн жылуының мыңнан бір үлесіне тең.
Жыл ішінде Жердегі Күнге дейінгі қашықтықтың өзгеруіне сәйкес күн тұрақтылығы ауытқып тұрады: ол январьдің басына қарай көбейіп, июльдің басына қарай азаяды. Күн тұрақтылығының жылдық +3,5% ауытқуы құрайды. ....

Жерді Күн жүйесінің планетасы және аспан денесі ретінде қарастырсақ, ол диск тәрізді айналып тұрған газды - шаңды бұлттан 4,7 млрд жыл бұрын пайда болған. Қазіргі кезде осы бұлттың температурасына деген көзқарас бойынша зерттеушілердің бірнеше тобын көрсетуге болады. Олардың бір тобының ойы бойынша (В. Гольдшмидт, Г. Джеффрис, В.Г.Фесенков және т.б.) протопланеталық бұлт ыстық болған десе, ал зерттеушілердің екінші тобы (В.И.Вернадский, О.Ю.Шмидт, Р.Руби, А.П.Виноградов және т.б.) бұл бұлт суық болған деп есептейді.....

Климаттық режимдер. Климаттық факторлар ықпалынан грунт суларының теңбе-теңдігі, яғни қоректену мен шығын арасындағы қатынас өзгереді (қоректену шығыннан асып түскенде грунт суларының деңгейі жоғарылайды, шығын қоректенуден асып туссе, су деңгейі төмендейді, ал қоректену мен шығын тең болса, су теңбе-теңдігінде ауытқулар болмайды). Режимнің бұл типімен сипатталатын грунт сулары атмосфералық жауын-шашынның есесінен қоректенеді. Сондықтан грунт сулары деңгейінің маусымдық, жылдық және көпжылдық ауытқулары және тұмалардың өнімі жерге сіңген жауын-шашын мөлшерінің шамасына байланысты болады. Сондықтан инфильтрациялық қоректенудің шамасы тек түскен жауын-шашын мөлшері мен олардың жыл маусымдарына қарай бөлінуінен ғана емес, сонымен қатар буланудың, су өткізгіштіктің, аэрация аймағы қалыңдығы мен оның температуралық режиміне байланысты болу себебінен грунт сулары деңгейінің ауытқу сипаттары да түрліше болуы мүмкін Оңтүстіктің далалық, шөлдік, шөлейттік аймақтарда буланудың төмендеген жағдайларында түскен жауын-шашын және еріген қар мен мұз суларының инфильтрациясы нәтижесінде грунт суларының деңгейі ақпан, наурыз айларында жоғарылайды. Бұдан кейінгі уақытта (күзге дейін) күшейе түскен булану мен транспирация әсерінен су деңгейі төмендейді, тек ерекше мол жауын-шашын түскенде су деңгейі жоғарылай бастайды. Аталған аймақтарда жазғы жауын-шашын грунт суларының деңгейіне дейін барып жетпейді деуге болады. ....