320. Zasada zachowania energii w zjawisku fotoelektrycznym.

Zjawisko fotoelektryczne zewn皻rzne.

Fizyka mikro鈍iata.
Podstawy fizyki atomu.
Fizyka cz御tek elementarnych.
Podstawy fizyki kwantowej.
安iat這.
安iat這 jako cz御tka.
Foton.
Kwant.
Energia fotonu.
Zjawisko fotoelektryczne zewn皻rzne.
Zasada zachowania energii w zjawisku fotoelektrycznym.

W zjawisku fotoelektrycznym 鈍iat這 przejawia natur falow - korpuskularn (cz御teczkow).

Istniej inne zjawiska, kt鏎e t逝maczymy korzystaj帷 z korpuskularnej teorii 鈍iat豉. Do zjawisk tych nale膨:
- emisja i absorpcja 鈍iat豉 przez pojedyncze atomy i cz御teczki;
- zjawisko Comptona (odbicie foton闚 promieni Rentgena na elektronach).

Zjawisko fotoelektryczne polega na tym, 瞠 鈍iat這 padaj帷 na powierzchni metalu wybija z jego powierzchni elektrony. Elektrony te nazywamy fotoelektronami.

Do鈍iadczalne zaobserwowane w豉軼iwo軼i tego zjawiska to:
- istnienie granicznej d逝go軼i fali 鈍ietlnej wywo逝j帷ej zjawisko;
- dla fal d逝窺zych ni graniczna wielko嗆 zjawisko nie zachodzi - niezale積ie od nat篹enia 鈍iat豉;
- dla 鈍iat豉 o d逝go軼i wywo逝j帷ej zjawisko ilo嗆 wybitych elektron闚 ro郾ie ze wzrostem nat篹enia 鈍iat豉.

Stwierdzone eksperymentalnie cechy zjawiska nie daj si wyt逝maczy za pomoc falowej teorii 鈍iat豉. Wyja郾ienie zjawiska jest mo磧iwe po przyj璚iu koncepcji kwantowej natury 鈍iat豉 czyli istnienia foton闚.

Teoria ta zak豉da, 瞠 鈍iat這 o okre郵onej cz瘰totliwo軼i przenosi energi w 軼i郵e okre郵onych porcjach - fotonach. Warto嗆 energii w jednej porcji 鈍iat豉 czyli kwant energii 鈍iat豉 r闚ny jest iloczynowi sta貫j Plancka i cz瘰totliwo軼i 鈍iat豉.

W modelu zjawiska fotoelektrycznego wykorzystujemy zasad zachowania energii - kwant energii (energia fotonu) wywo逝j帷y zjawisko fotoelektryczne zewn皻rzne rozdziela si na dwie cz窷ci:
sta陰 dla danego metalu warto嗆 – tzw. prac wyj軼ia elektronu z powierzchni metalu;
energi kinetyczn elektronu (energia ruchu fotoelektronu).

R闚nanie opisuj帷e zasad zachowania energii dla zjawiska fotoelektrycznego nazywane jest r闚naniem Millikena-Einsteina.

R闚nanie opisuj帷e zasad zachowania energii dla zjawiska fotoelektrycznego

Przyk豉d

安iat這 o d逝go軼i 400 nanometr闚 wywo逝je efekt fotoelektryczny w cezie o pracy wyj軼ia W=2,14eV. Jakie jest potrzebne napi璚ie hamowania do zatrzymania fotoelektronu?

安iat這 o d逝go軼i 400 nanometr闚 wywo逝je efekt fotoelektryczny w cezie o pracy wyj軼ia W=2,14eV. Jakie jest potrzebne napi璚ie hamowania do zatrzymania fotoelektronu?

Napi璚ie hamowania wysz這 ujemne – to dobrze, bo musi by odpychanie. Elektron ma 豉dunek ujemny wi璚 elektroda o 豉dunku (i potencjale) ujemnym b璠zie elektron odpycha i zatrzymywa.

Do obliczenia napi璚ia hamowania wykorzystali鄉y energi kinetyczn fotoelektronu. Po zahamowaniu elektron b璠zie ma energi r闚n zero. Oznacza to, 瞠 praca napi璚ia hamuj帷ego jest ujemna i r闚na, co do warto軼i bezwzgl璠nej, warto軼i energii kinetycznej.