13 C

Multifoton fotoelektromos hatás lehetséges, ha a fény intenzitása nagyon nagy (például a lézersugarak).

Az elektron által kibocsátott a fém nem képes egyidejűleg az energiát egy, hanem több fotonok.

Az első alapvető tanulmány a fotoelektromos hatás által készített magyar tudós AG Stoletov. Koncepció a tanulmány a fotoelektromos hatás ábrán látható. 2.2.1.

Két elektróda (katód K a vizsgált anyag és az anód A, amely mint Stoletov alkalmazott fém háló) egy vákuumcső csatlakozik egy akkumulátort, hogy a potenciométer R nem csak változtatni az értékét és előjelét a feszültség őket. A generált áram a katód világítjuk monokromatikus fényt (révén kvarcüveg), mért milliammeter benne az áramkörben.

1899-ben, JA. J. F. Thompson és Lenard bebizonyította, hogy a fényelektromos hatás fény kopogás elektronokat egy anyag.

A áram-feszültség karakterisztika (IV jellemző) a fotoelektromos hatás - a fotoáram I által alkotott az elektronok áramlását, a feszültség - ábrán látható. 2.2.2.

Ez a függőség megfelel a két különböző besugárzott katód (fény frekvenciája mindkét esetben azonos). Mivel az U fotoáram fokozatosan nő, azaz, számának növelése fotoelektronokat eléri az anód. A kíméletes jellegét a görbék azt mutatják, hogy a emittált elektronok a katód különböző sebességgel.

A maximális értéke a telítési feszültség a fotoáram Megállapítottam, hogy értéket U, amelyben az összes emittált elektronok a katód éri el az anód:

ahol n - az elektronok száma bocsát ki az 1 katód.

A áram-feszültség karakterisztika U = 0 fényáram eltűnik. Következésképpen, elektronok kilökődik a katód, van egy kezdősebesség, és így egy nem nulla kinetikus energia, így lehet elérni a katód nélkül egy külső területen. Annak érdekében, hogy legyen egy fotoelektromos nullával egyenlő, szükséges alkalmazni a fékező feszültség U s. Amikor U U bármelyike ​​az elektronok, akkor is, ha amelynek maximális sugara a katód max sebessége nem lehet legyőzni a retardáló mezőt, és eléri az anód. Következésképpen, azaz mérésével a késedelem feszültség Uz, lehetséges, hogy a legnagyobb értéket a sebesség és kinetikus energiáját a fotoelektron.

A vizsgálatokban a különböző anyagok különböző frekvenciáknál a sugárzást a katód és a különböző besugárzott katód és szintézisét a vett adatok három törvényei fotoemissziós kerültek beépítésre.

AG Stoletov meg három törvény a fotoelektromos hatás, nem veszítették el jelentőségét a jelen pillanatban. A modern formája a törvény a külső fotoelektromos hatás a következőképp:

I. Egy fix frekvencia a beeső fény a fotoelektronok száma felszabadult a katód egységnyi idő arányos a fényintenzitás (teljesítmény telítési áram arányos a besugárzott Ee katód).

II. A maximális kezdeti sebesség (a maximális kezdeti kinetikus energia) nem függ fotoelektronok beeső fény intenzitása, és határozza meg csak a frekvencia.

III. Minden anyag, ott van a vörös szélén a fotoelektromos hatás, azaz a minimális frekvencia kr fény (attól függően, hogy a kémiai anyag természetétől és állapotától felületén), amely alatt a fényelektromos hatás lehetetlen.

A kvalitatív magyarázata a fotoelektromos hatás a hullám szempontból, első pillantásra, nem lett volna nehéz. Sőt, hatása alatt a területen a fényhullám a fém jelennek elektron oszcillációk, amelynek amplitúdója (például rezonancia) elegendő lehet annak biztosítására, hogy az elektronok a fém, - majd a megfigyelt fotoelektromos hatás. A mozgási energia az elektron kihúzzák a fém kellene intenzitásától függ a beeső fény, például a növekedése az elmúlt elektron át több energiát. Ez a következtetés azonban ellentétes a törvény a fotoelektromos hatás II. Mivel szerint a hullám elmélet, az energia a továbbított elektronsugár arányos a fény erősségét bármilyen frekvenciájú, de elegendően nagy intenzitású kellene húzni elektronokat a fém; Más szóval, a fotoelektromos értékhatár nem lehet ellentétes a törvény a fotoelektromos hatás III. Ezen túlmenően, a hullám elmélet a fotoelektromos hatás nem tudta megmagyarázni a hiányát tehetetlensége a fényelektromos hatás által létrehozott kísérletek. Így a fotoelektromos hatás megmagyarázhatatlan szempontjából a hullám elmélet a fény.

2.2.3. A foton elmélet a fény. Mass, energia és az impulzus a foton A modern értelmezése QUANTA hipotézist azt állítja, hogy az energia E rezgések atom vagy molekula lehet egyenlő H, 2H, 3H, stb de nincs oszcilláció energia két egymás egész számú többszörösei h. Ez azt jelenti, hogy az energia nem folytonos, úgy vélik, az évszázadok, és kvantált, azaz Ez már csak a szigorúan meghatározott diszkrét részeket. A legkisebb része h egy kvantum energia. Quanta hipotézist lehet megfogalmazni, amely szerint atomnomolekulyarnom szint ingadozások nem fordulnak elő olyan amplitúdóval. Az érvényes értékek társított amplitúdója rezgési frekvenciája.

1905-ben Einstein javasolt egy merész ötlet, hogy általánossá hipotézise kvantum, és tette az alapja egy új elmélet a fény (kvantumelmélet, a fotoelektromos hatás). Szerint a Einstein elmélet a fény egy frekvencia kibocsátott nemcsak Planck feltételezhető, de elosztott és abszorbeált anyag egyedi adagokban (QUANTA), amelynek energia E0 = h. Így a fényeloszlás nem tekinthető folytonos hullám folyamatot, és az áramot a térben lokalizált diszkrét fénykvantumok, sebességgel haladó fény vákuumban (c).

Quantum elektromágneses sugárzás nevezzük foton.

Mint már mondottuk, a kibocsátott elektronok egy fémfelület beeső sugárzás megfelel az elképzelést a fény, mint elektromágneses hullám, mint elektromágneses hullám elektromos mező hat az elektronok a fém, és húzza ki néhány közülük. Einstein azonban felhívta a figyelmet arra a tényre, hogy az előre jelzett hullám elmélet és foton (kvantum korpuszkuláris) elmélete a fényelektromos jelenség a fény részei jelentős eltéréseket mutatnak.

Photon (korpuszkuláris) elmélet azt mutatja, hogy az összes a fotonok azonos energiával (egyenlő h) egy monokromatikus sugár.

Növelése a nyaláb intenzitása megnő fotonok száma a fényt, de nem befolyásolja az energia, ha a frekvencia változatlan marad. Szerint Einstein elmélete, az elektron kiütötte a fém felületén egy ütközés vele egy foton. Ebben az esetben, az összes energiát a foton áttettük egy foton-elektron megszűnik. Mivel az elektronok korlátozódik a fém vonzó- az elektronok a fém felületén vákuumpárologtatásos szükséges energia minimális A (amely az úgynevezett kilépési munka, és a legtöbb fém nagyságrendű több eV).

Ha a frekvencia a beeső fény kicsi, az energia H A0 és a fotonenergia nem elegendő, hogy kimozdítsa a elektron a fém felületén. Ha A0 órán át, majd elektronokat bocsát ki a fémfelületen, a tárolt energia egy ilyen folyamat, azaz, a fotonenergia (h) egyenlő a kinetikus energiája a kilökött elektron, plusz munka kiütése egy elektront a fém:

Egyenlet (2.2.2) van a Einstein egyenlet a külső PhotoEffect.

Az E megfontolások alapján, a foton (korpuszkuláris) elmélet a fény által jósolt a következő:

1. A növekedés a fény intenzitása növekszik a száma beeső fotonok, amelyek knock out a fém felületéből több elektront. de mivel foton energia ugyanaz, a maximális mozgási energiája az elektron nem változik (igazolás - én a törvény a fotoelektromos hatás).

2. gyakoriságának növelése a beeső fény maximális kinetikus energia az elektronok lineárisan nő összhangban Einstein képlet (2.2.2) (igazolás - II fotoelektromos törvény).

Ez a függőség ábrán látható. 2.2.3:

3. Ha a frekvencia kisebb, mint a kritikus frekvencia cr, a ejekciós az elektronok bekövetkezik a felületről (III törvény).

Einstein egyenlet megerősítette kísérletek Millikan végre 1913-1914. A fő különbség a tapasztalatok Stoletova, hogy a fém felületén vetjük alá tisztítás vákuumban. A függőség a maximális mozgási energiája a frekvencia által meghatározott, a Planck-állandó h.

A magyarázat a termikus sugárzás, Planck azt javasolta, hogy fényt bocsát Quanta. Einstein fotoelektromos feltételezett magyarázatot, és hogy a fénysugár, és elnyelődik kvantumokat, azaz részeket. Quantum fényenergia nevű fotont.

A legtöbb közvetlen visszaigazolást Einstein hipotézis adott tapasztalat Bothe, amely korábban illő módszert (ábra. 2.2.4).

Vékony fém fólia F helyeztük két gázkisüléses számlálók Cq. Fólia lefedett gyenge röntgennyaláb hatása alatt általa lesz forrása a X-sugarak (ezt a jelenséget nevezik X-ray fluoreszcencia). Mivel a kis mennyiségű primer sugárnyaláb által kibocsátott fotonok fólia kicsi volt. Érintkezés után sugarak a számláló mechanizmus aktiválódik, és a mozgó papírszalag teszi a jelet. Ha a kisugárzott energia egyenletesen oszlik minden irányban, mivel az következik hullám ábrázolások, mindkét számláló működne ugyanakkor jelek a szalagon jutott volna egymás ellen. Tény, hogy volt egy teljesen kaotikus elrendezésben jeleket. Ez csak azzal a ténnyel magyarázható, hogy az egyes cselekmények a fényemisszió, amelynek mozgó részecskék az egyik vagy a másik irányba.

Mivel már kísérletileg létét, különleges fény részecskék - fotonok.

Foton energiával E h h (c /). A látható fény, a hullámhossz = 0,5 m, és az energia E = 2.2 eV a röntgensugarak 6 mikron = 10 és E = 0,5 eV.

Foton tehetetlenségi tömege, amely megtalálható a kapcsolatban E mc 2:

Foton sebességével mozog a fény c = 3 x 108 m / s. Helyettesítse ezt az értéket a sebesség a kifejezés a relativisztikus tömeg:

De a foton tömege m0 - véges, azaz abszurd következtetést kapunk. Mivel a tömege foton véges, akkor lehetséges, ha a foton nyugalmi tömege m0 = 0.

Foton - egy részecske, amelynek nincs nyugalmi tömeg. Ez csak akkor létezhet, mozgó a fénysebesség c.

Tudjuk, hogy a relativisztikus kifejezés a lendület és energia:

Kapjuk közötti kapcsolat az energia és lendület:

De mivel vagy a nyugalmi m0 0 foton, m0 c 2 0. Végül, megkapjuk Mivel az E-H, tudjuk írni:

Jelöljük k, ahol k - hullám számot. Most fejezzük chec lendületet, hogy csökkentsék a hullám vektor k:

Egy sor kísérletet végzett a korai 20-es években. Huszadik század. Ő megerősítette a foton elmélet. Az egyik ilyen kísérlet (1923) felfedezte a hatás elnevezett felfedezője Compton hatása. AG Compton tanulmányozta a szórás a rövid hullámhosszú fényt (sőt, X-ray) különféle anyagokkal, és megállapította, hogy a frekvencia a szórt fény kisebb, mint a frekvencia a beeső fény (ábra. 2.2.5). Csökkentheti a frekvencia jelezve energiaveszteség. Compton azt mutatta, hogy a hatás által felfedezett őket magyarázható alapján a foton elmélet a fény, azaz a ütközés beeső fotonok elektronok anyag.

Alkalmazása az ütközés a fotonok és elektronok a törvényi energiamegmaradás és a lendület, ahogy az (ábra. 2.2.5), Compton úgy találta, hogy az energia a szórt fotonok, a foton elmélet megjósolta, teljes mértékben összhangban vannak a kísérleti adatokkal.

A kísérletek azt mutatták, hogy a különbség nem függ a beeső sugárzás hullámhossza, és a természet a szóró anyag, és a szóródási szög határozza meg csak a:

Főoldal >> Mechanics - könyvek, különböző irodalmi. Fegyelmi 01.02.00

„7. fejezet mélyfúrás (GIS) a részletes földtani kutatás, a kérdés az ásványi anyagok jelenlétét, valamint a számítás a tartalékok fúrt kút van, amely segítségével megvizsgáltuk geofizikai módszerek kutak (GIS). GIS is szükség van megbízható eredmények értelmezésében területén geofizikai módszerekkel. 7.1 szerepe GIS összetett geológiai és geofizikai mérések 7.1.1 GIS térinformatikai feladatok megoldására használják geológiai és. "

„Nagyra értékelem a szavakat a hála Joyce Hamilton, aki segített megszervezni az én szóbeli előadás írásban; Az ő vezetése alatt, ez a könyv jött létre. Hálás vagyok, hogy Rick és Jennifer Beayrsto azok tanácsot és segítséget a könyv megjelenése, Soraya Othman, társam az üzleti életben és a barátja, akinek ragaszkodás a könyv kell tenni! Ők arra bíztatott, hogy jár, és végül a feleségem Sylvia a szeretetét, támogatását és partnerség. Köszönöm mindenkinek. Dzhon Keho Bevezetés szeretnék megosztani. "

„Közös szabványok és árakat a kialakítás, a beépítés és javítási munkák Gyűjtemény E2 földmunka Issue 1 gépesített és kézi földmunka TERVEZETT All-Union tervezése és Technológiai Intézet Közlekedési gépek (VPTItransstroy) a Közlekedési Minisztérium Építési standard anyagok más minisztériumok és az módszertani iránymutatást és részvételével a Központi Iroda munkaügyi előírások az építőiparban az állami építési bizottság a Szovjetunióban. Ólom. "

„Műszaki Modell BM 990 Feszültség: 220-230B, 50Hz Teljesítmény: 850W Védettség: 1 Három Fontos tanácsok 1. Mindig tisztítsa meg a készüléket minden használat után (lásd később ebben a kézikönyvben.). Ez nem csak a higiénia. Kezeletlen maradék teszt, zselék, stb éget, kiszáradnak és prishkvarivatsya. Ennek eredményeként tésztagyúráshoz mechanizmusa megsérülhet. 2. Ha a többség a programok elején a hangszer néma körülbelül 20 percig. Ne aggódj. Úgy működik. Csak. "