A fotóeffektus. 1888 Stoletov és Hallwasch felfedezi a külső fotóeffektust / cink lemez ultraibolya (UV) sugárzás hatására elveszti a negatív töltését, a pozitívat nem./ 1899 Lenard a fotóeffektus vizsgálata során felfedezi, hogy UV sugárzás hatására a fémekből elektronok válnak ki. A kivált elektronok száma a katódra eső fény intenzitásával arányos. Megszületett a fotocella, amely a következő anyagokat tartalmazza: kü: kvarcüveg ablak (ami nem nyeli el az UV sugárzást) K: katód fa: fényérzékeny anyag G: galvanométer A: anód Mivel áramforrás nélkül is létrejön igen gyenge fotóáram, az elektronok a katódot valamekkora kezdősebességgel hagyják el. Ennek a megmérésére Lenard kitalálta az ellentér módszert. Az ellentér kapcsolás. A fényérzékeny anyagra pozitív feszültséget kapcsolunk, tehát most a fényérzékeny anyag lesz az anód. Az elektromos mező a kilépő elektronokat fékezi. Ha leáll a fotóáram, akkor már a legnagyobb sebességgel kilépő elektronok sem tudtak átrepülni az elektromos mezőn. 1902-ben Lenard a fotóeffektus vizsgálata közben váratlan eredményeket kapott, amelyeket a klasszikus fizika nem tudott megmagyarázni: A kilépő elektronok maximális sebessége (vmax) csak a fény frekvenciájától függ, az erősségétől nem. /Ha erősebben ütünk egy követ, akkor nagyobb sebességgel röpködnek a szilánkok. Itt nem. Több a szilánk, de nem nagyobb a sebességük./ A kilépő elektronok maximális sebessége növekvő frekvenciával nő. A frekvenciát csökkentve egy az anyag mennyiségétől függő V0 határfrekvencia alatt nincs fotóeffektus. 1905-ben Einsteinnek a foton hipotézissel sikerült értelmezi a fotóeffektust: A fény diszkrét h.v energiájú fénykvantumokból a fotonokból áll, melyek egyenes vonalban, fénysebességgel terjednek. A fém pozitív ionrácsából a negatív töltésű szabad elektronokat a vonzóerő ellenében ki kell cibálni. Azt a legkisebb energiát, amely az elektronnak a fémből való kiszakításához szükséges, kilépési munkának (Wki) nevezzük. A foton csak akkor tudja az elektront kiszakítani, ha az energiája nagyobb, mint a kilépési munka (h.v > Wki). Ekkor az energiafölösleg lesz a kilépő elektron mozgási energiája. Így érthető a határfrekvencia létezése. Ha a megvilágítás a határfrekvenciás fénnyel történik, akkor a foton épphogy ki tudja szakítani az eltalált szabad elektront. A kilépő elektron sebessége elhanyagolható.
Posted on: Mon, 02 Sep 2013 06:52:31 +0000
Trending Topics
Recently Viewed Topics
© 2015