Самое важное в Главе 5

Энергия колебательной системы, совершающей гармонические колебания с частотой ν, может, согласно гипотезе Планка принимать лишь определенные дискретные значения, отличающиеся на целое число элементарных порций — квантов энергии.

Эйнштейн развил гипотезу Планка, представив, что свет излучается, поглощается и распространяется в виде отдельных порций (квантов).

Наименьшая порция (квант) энергии, которую несет излучение частотой ν, определяется по формуле:

,   

где постоянная  h — фундаментальная постоянная — постоянная Планка. Ее приближенное значение:

·с.

Модуль импульса фотона определяется соотношением:

.

Явление испускания электронов веществом под действием падающего на него света получило название внешнего фотоэффекта.Испускание веществом каких-либо частиц называется эмиссией. Поэтому внешний фотоэффект называют также фотоэлектронной эмиссией (фотоэмиссией), а вылетающие электроны — фотоэлектронами.

Если фотоэффект не сопровождается вылетом электронов с поверхности вещества, то его называют внутренним фотоэффектом. При внутреннем фотоэффекте часть электронов, находящихся в веществе в связанном состоянии, переходят в свободное состояние, увеличивая концентрацию свободных носителей тока.

Экспериментально установлены следующие законы внешнего фотоэффекта:

1. Сила фототока насыщения I_н прямо пропорциональна интенсивности I падающего излучения.
2. Максимальная кинетическая энергия  фотоэлектронов не зависит от интенсивности I падающего излучения и линейно возрастает с увеличением частоты  падающего излучения.
3. Для каждого вещества существует граничная частота  такая, что излучение меньшей частоты не может вырывать электроны из его поверхности.

 Формула Эйнштейна для внешнего фотоэффекта:

.

Красная граница фотоэффекта  — наименьшая частота излучения, при которой наблюдается фотоэффект:

,

зависит только от работы выхода электронов для данного вещества (A_вых > 0), т.е. определяется химической природой вещества и состоянием его поверхности.

Устройства, преобразующие световые сигналы в электрические, называются фотоэлементами.

Под корпускулярно-волновым дуализмом понимают тот факт, что всем объектам в природе присущи как волновые, так и корпускулярные свойства. В одних условиях в большей мере проявляются волновые, в других — корпускулярные свойства объектов.

Задания для самостоятельных исследований

1. Подготовьте интерактивную презентацию (флаер, плакат, реферат) о деятельности выдающихся физиков (Г. Герц, А. Г. Столетов, М. Планк, П. Н. Лебедев, Луи де Бройль).
2. Подготовьте рефераты на темы: «Применение фотоэлементов в солнечных батареях, для сигнализации и локации,  для управления производственными процессами».