Na czym polega zjawisko fotoelektryczne ?
Zjawisko fotoelektryczne polega na uwalnianiu, pod wpływem światła, elektronów z powierzchni substancji.
Zjawisko to odkrył H. Hertz w 1887 r.
Wyjaśnienie zjawiska przez Alberta Einsteina.
Źródło światła wysyła światło monochromatyczne.
Wewnątrz bańki promieniowanie pada na katodę wybijając z katody elektrony (zwane
fotoelektronami) zbierane przez anodę. Układ elektryczny mierzy natężenie prądu w zależności
od napięcia U.
Przy dostatecznie dużym U prąd osiąga stan nasycenia, czyli wszystkie emitowane
elektrony docierają do anody. Natężenie prądu fotoelektrycznego jest równe zeru
dopiero po przyłożeniu napięcia hamującego Uh (nawet najszybszy elektron nie dotrze do anody).
Napięcie hamujące jest niezależne od natężenia ś wiatła padającego, natomiast natężenie prądu nasycenia jest wprost proporcjonalne do natężenia
ś wiatła padającego
Napięcie hamowania Uh zależy liniowo od częstotliwości padającego światła. Istnieje ściśle
określona częstotliwość, poniżej której zjawisko fotoelektryczne nie zachodzi (częstotliwość
progowa)
W 1905 r. Einstein zakwestionował słuszność klasycznej teorii światła i zaproponował nową
teorię (nagroda Nobla 1921 rok).
Założył, że energia jest skwantowana, a mianowicie skoncentrowana w oddzielnych porcjach (kwantach światła), które później
nazwane zostały fotonami.
Wzór Einsteina – Millikana (Nobel w 1923)
k
f W E
E
W - praca przejścia potrzebna do uwolnienia fotoelektronu z metalu (siły przyciągania, zderzenia).
Ef - Energia całkowita fotoelektronu Ek - energia kinetyczna fotoelektronu
