ФОТОЭФФЕКТ Фотоэффект – явление испускания электронов веществом под действием света Красная граница фотоэффекта – минимальная пороговая частота излучения. - презентация

1 ФОТОЭФФЕКТ Фотоэффект – явление испускания электронов веществом под действием света Красная граница фотоэффекта – минимальная пороговая частота излучения (максимальная длина волны ), при которой возникает фотоэффект. Рис Схема наблюдения фотоэффекта и вольтамперная характеристика

2 УРАВНЕНИЕ ЭЙНШТЕЙНА ДЛЯ ФОТОЭФФЕКТА Энергия фотона целиком передается электрону. Часть ее тратится на освобождение электрона из вещества (работа выхода ), остаток определяет кинетическую энергию электрона. Уравнение Эйнштейна (закон сохранения энергии): Красная граница фотоэффекта соответствует энергии фотона, равной работе выхода, т.е. нулевой кинетической энергии освобожденного электрона.

3 СВЕТОВОЕ ДАВЛЕНИЕ Световое давление – результат передачи импульса фотонов поглощающей или отражающей стенке. Импульс фотонов:

4 СВЕТОВОЕ ДАВЛЕНИЕ При нормальном падении каждый поглощенный фотон передает стенке импульс p, отраженный – 2p. При коэффициенте отражения R, из общего потока в N фотонов отразится NR частиц, а N(1-R) – поглотится. Давление света: отражение поглощение - объемная плотность излучения

5 ЭФФЕКТ КОМПТОНА Наиболее ярко корпускулярные свойства света проявляются в эффекте Комптона (открыт в 1923г.) – при рассеянии рентгеновского излучения на мишени из вещества с небольшим атомным номером появляется спектральная компонента, смещенная в сторону длинных волн. Величина смещения зависит от угла рассеяния.

6 ЭФФЕКТ КОМПТОНА Элементарная теория эффекта Комптона заключается в упругом столкновении светового кванта - фотона и покоящегося электрона. При рассеянии фотон отдает электрону часть своей энергии и импульса, что соответствует уменьшению частоты (увеличению длины волны) рассеиваемого излучения. и - импульс фотона до и после столкновения, p е – импульс электрона после удара

7 ЭФФЕКТ КОМПТОНА. КОМПТОНОВСКАЯ ДЛИНА ВОЛНЫ Законы сохранения импульса и энергии при упругом ударе: По теореме косинусов: С учетом k = /c:

8 КОМПТОНОВСКАЯ ДЛИНА ВОЛНЫ Изменение длины волны при эффекте Комптона: Комптоновская длина волны электрона: