Теорія фотоефекту Співвідношення між складовими напруги та максимальної кінетичної енергії фотоелектронів: де m – маса електрона, e – модуль заряду електрона.

Рівняння Ейнштейна для фотоефекту: де A – робота виходу електронів із металу. де A – робота виходу електронів із металу. Рівняння отримано згідно теорії, що кожен вилітаючий електрон поглинає один фотон. Рівняння отримано згідно теорії, що кожен вилітаючий електрон поглинає один фотон.

Фотоефект можливий при умові hv>A. Червона межа фотоефекту: При v A. Червона межа фотоефекту: При v<v min фотоефект неможливий.

Застосування явища фотоефекту. Фотоелементи: автоматика (наприклад, в метро), відтворення звуку, записаного на кіноплівці. Напівпровідникові фотоелементи: наприклад, сонячні батареї.

Тиск світла. Обумовлений тим, що фотони маючи імпульс передають його тілу при відбиванні та поглинанні Передача імпульсу при відбиванні від дзеркальної поверхні вдвічі більша, чим при поглинанні на чорній поверхні, тому розміщений стержень з крильцями у вакуумі при попаданні на нього світла обертатиметься (дослід Лебедєва). Обумовлений тим, що фотони маючи імпульс передають його тілу при відбиванні та поглинанні Передача імпульсу при відбиванні від дзеркальної поверхні вдвічі більша, чим при поглинанні на чорній поверхні, тому розміщений стержень з крильцями у вакуумі при попаданні на нього світла обертатиметься (дослід Лебедєва).

Хімічна дія світла. Фотосинтез: в молекулах хлорофілу під дією світла, вуглекислого газу та води утворюється кисень та органічні сполуки. Фотографія: відновлення срібла при освітленні кристалів бромистого срібла. Зір: розклад деяких молекул в сітківці під дією світла.

Розвязування задач по темі Фотоефект Задача Задача При освітленні металу монохроматичним світлом запірна напруга дорівнює 1,6 В. Якщо збільшити частоту електромагнітної хвилі в 2 рази, запірна напруга буде 5,1 В. При освітленні металу монохроматичним світлом запірна напруга дорівнює 1,6 В. Якщо збільшити частоту електромагнітної хвилі в 2 рази, запірна напруга буде 5,1 В. Визначити червону межу фотоефекта. Визначити червону межу фотоефекта.

Умова задачі В задачі йдеться про фотоелектричний ефект на одну й тому металі при освітленні світлом разної частоти. В задачі йдеться про фотоелектричний ефект на одну й тому металі при освітленні світлом разної частоти. Під чевоною межою фотоефекту розуміється максимальна довжина хвилі, при якій для даного металу спостерігатиметься явище фотоефекту. Під чевоною межою фотоефекту розуміється максимальна довжина хвилі, при якій для даного металу спостерігатиметься явище фотоефекту.

Аналіз умови Явище фотофекту описується рівнянням Ейнштейна. Явище фотофекту описується рівнянням Ейнштейна. При розгляді двох випадків різної частоти електромагнітної хвилі це рівняння запишеться так: При розгляді двох випадків різної частоти електромагнітної хвилі це рівняння запишеться так:

Аналіз умови Досліди проводяться в час, коли напруга на електродах відповідає запірній. Досліди проводяться в час, коли напруга на електродах відповідає запірній. Струм відсутній. Струм відсутній. Тобто електричне поле стримує електрони. Тобто електричне поле стримує електрони.

Використовуючи ці та попередні, отримаємо рівняння, в яких невідомі робота виходу та частота.

Розв'яжемо рівняння та отримаємо роботу виходу електронів.

Довжина хвилі червоної межі фотоефекту

Розрахунок

Відповідь Чи спостерігатиметься фотоефект при λ = 710 нм λ = 600 нм? λ = 0,8 мкм?

При максимальній довжині хвилі падаючого світла электрони вилітають з поверхні металу, але кинетична енергія відсутня. При максимальній довжині хвилі падаючого світла электрони вилітають з поверхні металу, але кинетична енергія відсутня.