Фотоефектът - какъв трябва да бъде (физика, наука)
Здрасти! Може ли някой да обясни фотоефекта по такъв начин, че някой, който няма абсолютно никаква представа за физиката, да може да го разбере? wikipedia и т.н. са наистина много сложни:(
3 отговора
За да отделите електрон от атом, ви е необходимо определено количество енергия. Светлината е енергия. Така че, ако лека частица удари атома с достатъчно енергия, електронът напуска атома. Ако все още има енергия, тя служи за ускоряване на електрона и атома. Светлината обаче не е просто частица, тя е и вълна, електромагнитна вълна. Електрическо и магнитно поле, които са преплетени. При тях енергията е в честотата и по този начин в цвета. Червеното означава ниска честота, ниска енергия и дължина на вълната, синьо означава висока честота, висока енергия и къса дължина на вълната.
Енергийното съдържание и честотата са свързани чрез кванта на действие на Plankt. Умножаването на честотата по кванта на действие на Plankt дава енергията на леката частица. За тази реализация Алберт Айнщайн получава Нобелова награда през 1905 г.
Фотоефектът е преди всичко наблюдение:
В експеримента метална повърхност беше облъчена с повече или по-малко късовълнова светлина. Следното се отнася за светлината: колкото по-къса е вълната (т.е. колкото повече вибрации в секунда), толкова по-енергична е тя. Това беше известно. Според тогавашната идея енергията на светлината е трябвало да освободи електрони от металната повърхност - все повече и повече електрони с нарастваща енергия, а след това и по-бързи електрони.
Това, което се наблюдава обаче, е, че първоначално (т.е. с твърде дълга вълна = твърде ниско енергийна светлина) нищо не се е случило. Противно на очакванията, светлината с по-ниска енергия не може да освободи по-малко бавни електрони от повърхността, но изобщо няма. Електроните бяха освободени само от много специфична минимална светлинна енергия - и от тази минимална енергия всичко беше както се очакваше: колкото по-къса вълна (по-енергична) стана светлината, толкова по-бързо бяха освободените електрони.
Отначало никой не можеше да обясни този необходим минимум енергия.
Алберт Айнщайн е първият, който го обяснява от гледна точка на квантовата механика: необходимо е минимално количество енергия, за да се премахне електрон от атом. Електроните не могат да абсорбират енергия в малко количество, но има минимално количество, което те могат да поемат. (Както в супермаркета: Не можете да купите никакво количество вода, трябва да извадите поне 1 цяла бутилка.) Следователно светлината трябва да може да прехвърля поне този енергиен пакет към електрона, така че да се освободи. Какво повече енергия, която доставя светлината, тогава отива в кинетичната енергия.
Обяснението на Айнщайн се счита за (първо) доказателство, че светлината (и енергията като цяло в света на най-малките) се квантува, тоест е достъпна само в минимални опаковки. Той получава Нобелова награда за това през 1921 година.
Отговорите на предишните оратори вече съдържат всичко, което е важно за разбирането на принципа, поради което не добавям горчицата си.
Но може би за пълнота: