Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Объяснение основных законов фотоэффекта с квантовой точки зрения.

Согласно Эйнштейну, свет частотой ν не только испускается, но и распространяется в пространстве и поглощается веществом отдельными порциями (квантами), энергия которых

E₀ = hυ. Т.о., распространение света нужно рассматривать не как непрерывный волновой процесс, а как поток локализованных в пространстве дискретных световых квантов, движущихся со скоростью с распространения света в вакууме. Кванты электромагнитного излучения получили название фотонов. По Эйнштейну, каждый квант поглощается только одним электроном. Поэтому число вырванных фотоэлектронов должно быть пропорционально интенсивности света (I закон фотоэффекта). Безинерционность фотоэффекта объясняется тем, что передача энергии при столкновении фотона с

электроном происходит почти мгновенно. Энергия падающего фотона расходуется на совершение электроном работы выхода А из металла и на сообщение вылетевшему  фотоэлектрону кинетической энергии  hν = A_вых + mv²_макс/2.

Уравнение Эйнштейна позволяет объяснить II и III законы фотоэффекта. следует, что макс. Кинетическая энергия фотоэлектрона линейно растет с увеличением частоты падающего излучения. Т.к. с уменьшением частоты света кинетическая энергия фотоэлектронов уменьшается, то при некоторой достаточно малой частотеυ=υ0 кинетическая энергия фотоэлектронов станет равной нулю и фотоэффект прекратится (III закон). Согласно

 hν = A_вых + mv²_макс/2.

получим, что и есть красная граница фотоэффекта

для данного металла. Она зависит лишь от работы выхода электрона, т.е. от хим природы вещества и состояния его поверхности.

Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.