История открытия фотоэффекта: уравнение Эйнштейна и опытом Выпила и Генри

Опубликованно 26.12.2018 14:10

Photo effects является одним из самых удивительных явлений физических, временных масштабах развития представлений, которые охватывают около трех веков. В этой статье мы рассмотрим историю этого явления, но также упомянуть и описать основные уравнения фотоэффекта. Фонд открыть явление

Предпосылки открытия явления фотоэффекта родились в далеком XVII веке, когда Исаак Ньютон представил сумерках теории света. По ее словам, луч света состоял из разноцветных мелких частиц крови. хорошо. Эту теорию это длилось полтора века, и успешно объяснили явления отражения и преломления света.

Но вот пришла первой половине XIX века, и английский ученый Томас Юнг в своем эксперименте со щелью и пучок монохроматического света, показал, что физический объект имеет волновую природу.

В 60-х годах XIX века Джеймс Максвелл на основе теоретических расчетов построены довольно стройную теорию электромагнетизма, в которой удалось объединить всех в то время известных явлений, магнитных и электрических характера. Максвелл предсказал существование электромагнитных волн, подтвердив, таким образом, в опыте Юнга.

Немецкий физик Генрих Герц поставил эксперименты, в которых доказали существование предусмотренных Максвелл волны и, одновременно, открыл явление фотоэффекта. Опыты Генриха Герца

Идея постановки опытов Герц родилась непосредственно из теории Максвелла, что он говорил, что переменное электрическое или магнитное поле может генерировать электромагнитные волны. Эти последние способны индуцировать переменный ток в любом проводнике, который их принимает.

В 1887 году, Hertz, используя катушку Звук, загружается два шарика в металл, вызывая искровой разряд между ними. Этот скачать он создал волну, которая, создав переменный ток в приемнике, привела к другому пишутся категория в небольшой воздушный зазор. Этот разряд был настолько слаб, что найти офис Hertz есть приемник в темноте, чтобы увидеть искру. И тут ученый заметил странную вещь: искры в темноте был слабее, чем в ясном.

Публикуя свою работу, Герц не был в состоянии объяснить эти изменения интенсивности искры. Удовлетворительное объяснение было дано лишь в 1905 году Альбертом Эйнштейном. Но прежде чем это случилось, в истории открытия фотоэффекта появилась еще большая цифра. Александр Снял и его эксперименты

A. G. Снял - выдающийся русский ученый второй половины XIX века, который дал серьезный вклад в развитие идеи электромагнитного. Но больше всего известны опыты Выпила для изучения фотоэлектрического эффекта.

Эти эксперименты положили в 1888 году. Заключались в следующем: подключив конденсатор с воздуха, слабый источник питания, ученый направил свет от ртутной лампы с катодом (оцинкованная, пластины конденсатора), при этом, отметил появление электрического тока в цепи.

Эти опыты Снял позволили сформулировать первый закон фотоэффекта: наведенная в цепи тока прямо пропорциональна интенсивности света, падающего на катод. Российский ученый объяснил это явление ирен отрицательно заряженных частиц электромагнитной волны в материал катода. Обратите внимание, что на момент постановки этих опытов электрон еще не был открыт.

Альберт Эйнштейн и современная теория фотоэлектрического эффекта

В 1905 году, используя результаты исследований различных ученых (Выпила, Томсона, Планка), Эйнштейн опубликовал статью "О сканирования с эвристической точки зрения, появление и преобразование света", в котором дал полное объяснение на явления и привел уравнение фотоэффекта.

Законы фотоэффекта формулируются следующим образом: Между интенсивностью света и индуцированной фото том существует прямая пропорциональность (закон Выпила). Есть немного света частоты, называется порог, ниже которого считается, что этот феномен не возникает. Кинетическая энергия разорвал фотон, электрон находится в прямо пропорциональной зависимости от частоты фотона и не зависит от интенсивности света, падающего на катод. Этот эффект возникает немедленно, как только свет падает на материал. Теорию фотоэлектрического эффекта. Уравнение Эйнштейна

Для того, чтобы понять, вышеуказанные положения для фотоэффекта, вы должны рассмотреть, что происходит с электроном в атоме, когда его излучают свет. Главная заслуга Эйнштейна состояла в том, что он был не в состоянии угадать, что взаимодействует с электроном не является электромагнитная волна, и квант света определенной энергии фотона. Фотон полностью поглощается электрон, для того чтобы передать свою энергию. Далее судьба электрона может быть следующим: При передаче энергии фотона не хватает, чтобы вырваться из атома, электрон сначала переходит в возбужденное состояние, а затем возвращается в основное состояние, испуская фотон. Если энергия фотона больше работы выхода электрона, то он лопается материала и переходит в свободное состояние.

Уравнение фотоэффекта имеет вид:

h?v = h?v0 + Иk.

Здесь v - частота фотона, v0 - красная граница фотоэффекта или предельная частота, ниже которой явление не возникает, Иk - кинетическая энергия свободных электронов, h-постоянная Планка.

Уравнение фотоэффекта показывает, что энергия фотона (h?v) тратится для извлечения электронов из материала (h?v0) и сообщение определенной скорости (И,k). Эффект фотографии и солнечных панелей

Явление фотоэффекта широко используется для производства электроэнергии из солнечного света. Эта энергия расходуется для удовлетворения потребностей семьи, и для питания электроники на космических спутниках.

Основной материал для панелей солнечных батарей в настоящее время является кремний. Индуцированной эдс в батареи происходит, когда свет падает на область p-n перехода полупроводника. Автор: Валерий Савельев 21 Октября 2018 года

Категория: Культура