Фотоэффект. Фотоэффект заңдары

Опубликовано Опубликовано в рубрике Кванттық физика

Г.Герц 1887 жылы, әдетте жоғарғы кернеуде байқалатын ұшқынды разряд, егер терiс электродқа ультракүлгiн сәуле түсiрсе, төменгi кернеуде де бола бастайтынын байқады. Бiрақ ол оның себебiн түсiндiре алмады. Бұл құбылысты терең зерттеп түсiндiрген орыс ғалымы А.Г.Столетов болды. Ол өз тәжiрибелерiнде ультракүлгiн сәулелердiң әсерiнен катодтан терiс зарядтардың ұшып шығатынын анықтады. Бұл ұшып шыққан бөлшектердiң меншiктi зарядын өлшеу арқылы жүргiзiлген бұдан арғы зерттеулер олардың электрондар екенiн көрсеттi.

Осылай, қатты денелер немесе сұйықтардан жарықтың әсерiнен электрондардың ұшып шығару құбылысын сыртқы фотоэлектрлiк эффект (немесе жәй фотоэффект) деп, .ал бұл ұшып шыққан электрондарды фотоэлектрондар деп атады.

Тәжiрибенiң негiзiнде фотоэффекттiң мынадай қарапайым үш заңы анықталды:

1.    Фотоэлектрондардың максимальдi жылдамдығы түсiп тұрған жарықтың қарқындылығынан емес, оның жиiлiгiнен тәуелдi болады

2.    Әрбiр затқа түсiп тұрған жарықтың жиiлiгi фотоэффекттiң қызыл шекарасы деп аталатын қандай да бiр νmin жиiлiгiнен кем болса фотоэффект құбылысы байқалмайды

3.    Фотоэффект кезiнде уақыт бiрлiгiнде ұшып шығатын электрондардың саны ( басқа сөзбен айтқанда тiзбектегi қанығу фототогының мәнi ) түсетiн жарық қарқындылығына тура пропорционал.

Фотоэффект құбылысын байқауға болатын тiзбектiң сызбасы мына жерде келтiрiлген.

Тәжiрибенiң негiзiнде анықталған жоғарыдағы қарапайым заңдарды жарықтың толқындық теориясының көмегiмен түсiндiру мүмкiн болмады. Бұл классикалық физиканың тiрелген тағы бiр тығырығы едi.