24990

Фотоэффект и его законы. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и постоянная Планка. Применение фотоэффекта в технике

Шпаргалка

Физика

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и постоянная Планка. Применение фотоэффекта в технике Плав ответа 1. Законы фотоэффекта. Применение фотоэффекта.

Русский

2013-08-09

28.5 KB

21 чел.

Билет №24

Фотоэффект и его законы. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и постоянная Планка. Применение фотоэффекта в технике

Плав ответа

1. Гипотеза Планка. 2. Определение фотоэффекта. 3. Законы фотоэффекта. 4. Уравнение Эйнштейна. 5. Применение фотоэффекта.

В 1900 г. немецкий физик Макс Планк высказал гипотезу: свет излучается и поглощается отдельными порциями квантами (или фотонами). Энергия каждого фотона определяется формулой Е = hν, где  h постоянная Планка, равная                    6,63 • 10-34 Дж с, ν — частота света. Гипотеза Планка объяснила многие явления: в частности, явление фотоэффекта, открытого в 1887 г. немецким ученым Генрихом Герцем и изученного экспериментально русским ученым А. Г. Столетовым.

Фотоэффект это явление испускания электронов веществом под действием света.

В результате исследований были установлены три закона фотоэффекта.

1. Сила тока насыщения прямо пропорциональна интенсивности светового излучения, падающего на поверхность тела.

2. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и зависит от его интенсивности.

3. Если частота света меньше некоторой определенной для данного вещества минимальной частоты, то фотоэффект не происходит.

Зависимость фототока от напряжения показана на рисунке 36.

Теорию фотоэффекта создал немецкий ученый А. Эйнштейн в 1905 г. В основе теории Эйнштейна лежит понятие работы выхода электронов из металла и понятие о квантовом излучении света. По теории Эйнштейна фотоэффект имеет следующее объяснение: поглощая квант света, электрон приобретает энергию hv. При вылете из металла энергия каждого электрона уменьшается на определенную величину, которую называют работой выходавых). Работа выхода это работа, которую необходимо затратить, чтобы удалить электрон из металла. Максимальная энергия электронов после вылета (если нет других потерь) имеет вид: mv2/2 = hv — Авых, Это уравнение носит название уравнения Эйнштейна.

Если hν < Авых то фотоэффект не происходит. Значит, красная граница фотоэффекта равна νmin = Авых/h

Приборы, в основе принципа действия которых лежит явление фотоэффекта, называют фотоэлементами. Простейшим таким прибором является вакуумный фотоэлемент. Недостатками такого фотоэлемента являются: слабый ток, малая чувствительность к длинноволновому излучению, сложность в изготовлении, невозможность использования в цепях переменного тока. Применяется в фотометрии для измерения силы света, яркости, освещенности, в кино для воспроизведения звука, в фототелеграфах и фототелефонах, в управлении производственными процессами.

Существуют полупроводниковые фотоэлементы, в которых под действием света происходит изменение концентрации носителей тока. Они используются при автоматическом управлении электрическими цепями (например, в турникетах метро), в цепях переменного тока, в качестве невозобновляемых источников тока в часах, микрокалькуляторах, проходят испытания первые солнечные автомобили, используются в солнечных батареях на искусственных спутниках Земли, межпланетных и орбитальных автоматических станциях.

С явлением фотоэффекта связаны фотохимические процессы, протекающие под действием света в фотографических материалах.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71027. Функционирование мостов и коммутаторов на основе протокола канального уровня STP стека протоколов TCP/IP 103.5 KB
  Выбранный корневой коммутатор начинает рассылку пакетов BPDU на все свои порты. В этих пакетах в поле «Стоимость пути до корня» содержится информация о стоимости портов. Корневой коммутатор при рассылке устанавливает содержимое этого поля в ноль, а следующие коммутаторы добавляют...
71030. Развитие кадрового потенциала ОАО «ЖТК» 477.5 KB
  Изучить современные научные подходы к проблеме подготовки, переподготовки и повышения квалификации кадров; проанализировать состояние работы по подготовке, переподготовки и повышению квалификации руководителей и специалистов Красноярского филиала ОАО «ЖТК»; выявить проблемы организации процесса подготовки, переподготовки и повышения квалификации руководителей и специалистов Красноярского филиала ОАО «ЖТК»...
71031. Изучение основных принципов работы маршрутизаторов в сетях ЭВМ на основе протокола OSPF 209 KB
  Изучение основных принципов работы маршрутизаторов в сетях ЭВМ на основе протокола OSPF. В результате выполнения лабораторной работы студент получает знания по принципам построения и алгоритмам функционирования маршрутизаторов в сетях ЭВМ и навыки по выбору кратчайших путей в сети на основе протокола OSPF.
71032. Разработка универсальной модульной системы, предназначенной для организации промышленной шины 3.78 MB
  Недостатком промышленной сети является то, что при обрыве кабеля теряется возможность получать данные и управлять не одним, а несколькими устройствами (в зависимости от места обрыва и топологии сети остается возможность автономного функционирования сегмента сети и схемы управления).
71033. Информационно–справочная система архива проектно–сметной документации для Ставропольнефтегаз 16.24 MB
  Непосредственной целью данного дипломного проекта является проектирование и разработка информационно – справочной системы ведения архива проектно – сметной документации, которая будет вести учет проектно – сметной документации.