Тақырып 10. Заттардың жылулық сәулелеуі. Жарықтың кванттық қасиеттері Негізгі сұрақтар
жүктеу/скачать 104.84 Kb.
|
| Фотонның импулсі және энергиясы
Фотоэффектіні жарықтың жұтылуының кванттық сипатымен түсіндіре отырып, Эйнштейн жалпы гипотеза ұсынды: жарық ерекше жарық бөлшектері - жарық кванттары (фотондар) түрінде таралады. Жарық бір жағынан, электромагниттік толқындар болып табылады, ал екінші жағынан – ол бөлшектер жиынтығына тән бірқатар қасиеттерге ие. Осының өзі жарықтың электромагниттік өрісін элементар бөлшектердің жиынтығы - фотондар деп қарастыруға мүмкіндік береді. Фотондар белгілі бір энергияға, массаға, импульске және спинге ие. Фотондар бөлшектер ретінде жылдамдықпен қозғалса, оларға релятивтік механика қолданылады және фотонның массасы мынаған тең болады (Эйнштейннің формуласы бойынша ) , (19.6) ал оның импульсы ( формуласы бойынша) . (19.7) Фотон тек жылдамдықпен қозғалатын бөлшек, оның тыныштық массасы нөлге тең ( ) және бұдан оның ерекше бөлшектер тегіне жататындығы көрінеді. Егер фотоэлементтің электродына түсірілетін кернеуді өзгертетін болса, онда тізбектегі фототок күші де өзгереді. Жарық ағыны өзгермейтін жағдайда фототоктың фотоэлементке берілген кернеуге тәуелділігі фотоэлементтің вольтамперлік сипаттамасы делінеді. Фотоэлементтің вольтамперлік мінездемесі графигінен көрінгендей, түсірілген нөлдік кернеуде ( =0) фототок нөлге тең емес және қандайда бір теріс “жабушы” кернеуде толығымен тоқталады. ¤з кезегінде, қандай да бір оң кернеуде қанығу басталады, бұл жағдайда тоқ күші кернеудің оң артуымен қатар артпайды. Сондай-ақ, 93-суретте көрсетілгендей кернеудің -ден -ге дейінгі аралығында фототоктың кернеуге пропорционал өсуі сәйкес келеді. 93-суретте Қанығу тоғының бар болуы катодтан ұшып шығатын барлық фотоэлектрондардың анодқа келіп жететіндігін көрсетеді. Екіншіден, анодтағы нөлдік кернеуде фототоғының нөлге тең болмауы, фотоэлектрондардың фотокатодтан белгілі кинетикалық энергиямен және белгілі жылдамдықпен ұшып шығатынын көрсетеді. ¦шып шыққан электрондардың максималды жылдамдығын мынадай шарттан анықтауға болады: ток жабушы кернеуде тоқталады (фотоэлемент бекітіледі), яғни (19.8) -электронның заряды, ал -электронның максимал жылдамдығы. (19.8) теңдігін қолданып, кернеудегі фотоэлектрондардың максимал жылдамдығын анықтауға болады (19.9) жүктеу/скачать 104.84 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|