Фізіка. 11 клас

Энергія вагальнай сістэмы, якая выконвае гарманічныя ваганні з частатой n, можа, згодна з гіпотэзай Планка, прымаць толькі пэўныя дыскрэтныя значэнні, якія адрозніваюцца на цэлы лік элементарных порцый — квантаў энергіі.
Эйнштэйн развіў гіпотэзу Планка, мяркуючы, што святло выпраменьваецца, паглынаецца і распаўсюджваецца ў выглядзе асобных порцый (квантаў).
Найменшая порцыя (квант) энергіі, якую нясе выпраменьванне частатой n, вызначаецца па формуле:

дзе пастаянная h — фундаментальная пастаянная — пастаянная Планка. Яе прыбліжанае значэнне:

·с.

Модуль імпульсу фатона вызначаецца суадносінай:

,

З’ява выпускання электронаў рэчывам пад дзеяннем падаючага на яго святла атрымала назву знешняга фотаэфекту. Выпусканне рэчывам якіх-небудзь часціц называецца эмісіяй. Таму знешні фотаэфект называюць таксама фотаэлектроннай эмісіяй (фотаэмісіяй), а вылятаючыя электроны — фотаэлектронамі. 

Калі фотаэфект не суправаджаецца вылетам электронаў з паверхні рэчыва, то яго называюць унутраным фотаэфектам. Пры ўнутраным фотаэфекце частка электронаў, якія знаходзяцца ў рэчыве ў звязаным стане, пераходзіць у вольны стан, павялічваючы канцэнтрацыю вольных носьбітаў току.

Эксперыментальна ўстаноўлены наступныя законы знешняга фота­эфекту:

1. Сіла фотатоку насычэння I_н прама прапарцыянальна інтэнсіўнасці I падаючага выпраменьвання.
2. Максімальная кінетычная энергія  фотаэлектронаў не залежыць ад інтэнсіўнасці I падаючага выпраменьвання і лінейна нарастае з павелічэннем частаты n падаючага выпраменьвання.
3. Для кожнага рэчыва існуе гранічная частата  такая, што выпраменьванне меншай частаты не можа вырываць электроны з яго паверхні.

Формула Эйнштэйна для знешняга фотаэфекту:

.

Чырвоная мяжа фотаэфекту — найменшая частата выпраменьвання, пры якой назіраецца фотаэфект:

,

залежыць толькі ад работы выхаду электронаў для дадзенага рэчыва (A_вых > 0) г. зн. вызначаецца хімічнай прыродай рэчыва і станам яго паверхні.

Прылады, якія пераўтвараюць светлавыя сігналы ў электрычныя, называюцца фотаэлементамі.

Пад карпускулярна-хвалевым дуалізмам разумеюць той факт, што ўсе аб’екты ў прыродзе маюць як хвалевыя, так і карпускулярныя ўласцівасці. У адных умовах у большай меры праяўляюцца хвалевыя, у іншых — карпускулярныя ўласцівасці аб’ектаў.