Фотоелектричен ефект

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Серия статии на тема

Квантова механика

\hat{H}|\psi\rangle = i\hbar\frac{d}{dt}|\psi\rangle  \Delta x \Delta p \ge \frac{\hbar}{2}

Явлението фотоелектричен ефект (фотоелектронна емисия) се състои в отделянето на електрони от повърхността на дадено вещество при облъчването му със светлина. Фотоефектът е открит от Хайнрих Херц през 1887 година, а законът, с който се обяснява (на основата на хипотезата на Макс Планк), е изведен от Алберт Айнщайн през 1905 (за което получава Нобелова награда).

  1. Скоростта и кинетичната енергия на отделените електрони зависи от честотата на падащата светлина. За всяка повърхност съществува минимална честота на падащата светлина, наречена червена граница на фотоефекта, при която се наблюдава емисия на електрони.
  2. Скоростта и кинетичната енергия на фотоелектроните не зависят от интензивността на лъчението.
  3. Броят на фотоелектроните, фототокът, зависи право пропорционално от интензивността на падащата светлина.

Уравнението на Айнщайн се дава с:

Photoelectric effect.png
hf = \phi + E_{k_{max}} \,

където

Според квантовата теория светлината се излъчва, поглъща и разпространява на порции – кванти. Според тази теория светлината взаимодейства с веществото като частица, наречена фотон. Вероятността да бъдат погълнати едновременно два или повече фотона е много малка при обикновените светлинни интезивности, но с откриването на лазерите това става възможно.

Фотоефектът бива външен и вътрешен. При външния фотоефект избитите електрони напускат повърхността на облъченото вещество, докато при вътрешния фотоефект те остават в обема му и повишават неговата проводимост.