Світлові кванти. Фотоефект. Уроки 69-73

(28.04.1858 – 04.10.1947)

Німецький фізик-теоретик, засновник квантової теорії. Найбільшим досягненням вважається теорія випромінювання абсолютно чорного тіла, що стала відправною точкою для побудови квантової механіки.
Лауреат Нобелівської премії (1918).

Чому Планк був вимушений висунути гіпотезу про дискретний характер випромінювання?

​АЧТ – це ідеалізація, модель.

АЧТ - найбільш інтенсивне джерело випромінювання, яке визначається лише його температурою.

​Відкриття Планка та інших учених полягало в тому, що зі зростанням температури АЧТ зростає інтенсивність світлового випромінювання, а довжина хвилі максимуму випромінювання зміщується в напрямку блакитного кольору спектра.

​Залежність енергії електромагнітних хвиль, випромінюваних за 1 с з одиниці площі АЧТ, від довжини хвилі

Гіпотеза Планка: Випромінювання електромагнітних хвиль атомами і молекулами речовини відбувається не безперервно, а дискретно, тобто окремими елементами, енергія яких має бути пропорційна частоті випромінювання.

​Восени 1900 року М.Планк встановив формулу, яка повністю відповідала експериментальній кривій.

​Фізичний зміст: стала Планка – це коефіцієнт пропорційності між енергією кванта та частотою електромагнітної хвилі. Це елементарний квант дії.

Під час поглинання світла речовиною фотон цілком передає всю свою енергію частинкам речовини.

Внутрішній

Фотоефект- Це явище взаємодії світла з речовиною, яке супроводжується випусканням електронів.

Зовнішній

​https://javalab.org/en/photoelectric_effect_2_en/
https://youtu.be/bUVkoU18GfA - ВШО

​Відкриття законів фотоефекту було важливим кроком у розвитку квантової механіки і розумінні природи світла. Ось шлях, який привів до цього відкриття:

1. Первинні спостереження: Початкові спостереження фотоефекту були зроблені вже в 19 столітті. Вчені помітили, що під впливом світла певні матеріали видають електрони. Однак на той момент не було зрозуміло, як саме цей процес працює.

2. Експерименти із світлом різних частот: В наступні роки вчені провели досліди, в яких використовували світло різних частот і спостерігали, як це впливає на кількість виділених електронів та їх енергію. Виявилося, що існує мінімальна частота світла, яка необхідна для виходу електронів. Ця спостережена залежність частоти світла від кількості виділених електронів є основним законом фотоефекту.

3. Розвиток теорії: Альберт Ейнштейн у 1905 році запропонував теорію фотоефекту, в якій він пояснив, що світло складається з квантів енергії (фотонів), які взаємодіють з атомами матеріалу. Він використовував цю теорію, щоб пояснити спостережені експериментальні дані, включаючи залежність кількості виділених електронів від частоти світла.

4. Додаткові досліди: Після публікації Ейнштейнової роботи, було проведено багато інших експериментів, щоб підтвердити його теорію. Ці досліди підтвердили, що фотоефект справді відбувається відповідно до передбачень Ейнштейна і законів квантової механіки.

Отже, шлях до відкриття законів фотоефекту включав поєднання експериментів, спостережень та розвитку теорії, що привело до нового розуміння природи світла та електронів.

ЗОВНІШНІЙ ФОТОЕФЕКТ ВІДКРИВ Г.ГЕРЦ У 1887 РОЦІ, А ДЕТАЛЬНО ДОСЛІДИВ
О.Г. СТОЛЄТОВ У 1888-1890 РР.

​Генріх Герц

​О. Г. Столєтов

I- струм насичення, найбільше значення сили фотоструму

U- затримуюча напруга при якій припиняється фотострум

УСТАНОВКА ДЛЯ ВИВЧЕННЯ ФОТОЕФЕКТУ

​https://javalab.org/en/photoelectric_effect_2_en/

​ https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php?f=opt_fotoefekt&l=ua

​https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php?f=opt_fotoefekt&l=ua

​Конструктор формул

​Дано:

Бажаю всім доброго, спокійного дня та мирного неба!