Fotoefekto dėsniai

Šioje temoje nagrinėjamas fotoefektas – reiškinys, kai šviesa išlaisvina elektronus iš medžiagos. Aptariami trys pagrindiniai fotoefekto dėsniai, susiję su išmuštų elektronų skaičiumi, energija ir raudonąja riba, bei Einšteino lygtis, paaiškinanti šį reiškinį. Taip pat aprašomas eksperimentinis fotoefekto tyrimas ir stabdymo įtampos sąvoka.

Antrasis fotoefekto dėsnis
Antrasis fotoefekto dėsnis teigia, kad didžiausia fotoelektronų kinetinė energija priklauso tik nuo krintančios šviesos dažnio ir nepriklauso nuo jos intensyvumo. Stabdymo įtampa (\(U_s\)) – tai įtampa, kuriai esant fotosrovė visiškai nutrūksta, nes net didžiausią energiją turintys elektronai nepasiekia anodo. Ši energija apskaičiuojama: \((mv_{max}^2)/2 = eU_s\).
Einšteino lygtis ir trečiasis fotoefekto dėsnis
Albertas Einšteinas, remdamasis Planko kvantine teorija, paaiškino fotoefektą. Einšteino lygtis išoriniam fotoefektui: hν = Ai + Ek, kur h – Planko konstanta, ν – šviesos dažnis, Ai – elektrono išlaisvinimo darbas, Ek – didžiausia kinetinė energija. Trečiasis fotoefekto dėsnis apibrėžia raudonąją fotoefekto ribą – mažiausią šviesos dažnį (νmin), kuriam esant dar vyksta fotoefektas: νmin = Ai / h.
Fotoefekto apibrėžimas ir atradimas
Fotoefektas – tai elektronų išlaisvinimas iš medžiagos (kietųjų kūnų ar skysčių), veikiamas šviesos. Šį reiškinį XIX a. atrado Heinrichas Hercas, o vėliau tyrinėjo Aleksandras Stoletovas. Išlaisvinti elektronai vadinami fotoelektronais. Šiame kontekste kalbama apie išorinį fotoefektą, kai elektronai palieka medžiagą.
Pirmasis fotoefekto dėsnis
Pirmasis fotoefekto dėsnis nustato ryšį tarp krintančios šviesos intensyvumo ir išplėštų fotoelektronų skaičiaus. Fotosrovės stipris, matuojamas miliampermetru, didėja didinant įtampą tarp anodo ir katodo vakuuminėje sistemoje, kol pasiekiama soties srovė (Is). Soties srovė rodo, kad visi iš katodo išlaisvinti elektronai pasiekia anodą. Didinant šviesos intensyvumą, nekeičiant dažnio, soties srovė didėja.
Stabdymo įtampos ir šviesos dažnio santykis
Stabdymo įtampos priklausomybė nuo krintančios šviesos dažnio yra tiesinė. Didėjant šviesos dažniui, didėja ir reikalinga stabdymo įtampa elektronams sustabdyti. Grafiko polinkio kampo tangentas lygus Planko konstantos ir elektrono krūvio santykiui: \(\tan(\alpha) = h / e\). Kai dažnis pasiekia raudonąją fotoefekto ribą, stabdymo įtampa yra lygi nuliui.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com