Корпускулярная интерпретация опытов Юнга.

При наблюдении опыта Юнга, интенсивность интерференционной картины в точках экрана не равна сумме интенсивностей от щелей по отдельности. Отличие обуславливается разностью фаз волн от щелей. Отсюда, для корпускулярной интерпретацией опыта Юнга возникают черезвычайно большие трудности большие трудности. Если каким-то образом приписывать отдельному фотону фазу тогда необходимо считать, что являются разностью фаз двух фотонов, прошедших через различные щели. Но это противоречит закону сохранению энергии. Поэтому не представляется возможным приписать фотону характеристику аналогичную фазе электромагнитной волны. Характеристика аналогичная фазе волны, принадлежит не фотону, а состоянию, которое описывает его движение. Это означает, что интерференцию необходимо описать как явление, происходящее при наличии одного фотона.

34. Фотоэффект. Законы ф-та. Объяснение ф-та. Зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от частоты света.

Был открыт Герцем в 1887г., изучен Столетовым в 19в.

Фотоэффект - явление вырывания электронов с поверхности металла под действием падающего света.

Столетов подверг ф-т исследованию с помощью следующей установки (рис.1)

Рис.1 Рис.2

На основании своих опытов он пришел к выводам: 1)наибольшее действие оказывают ультрафиолетовые лучи; 2) сила тока возрастает с увеличением освещенности пластины; 3) испускаемые под действием света заряды имеют отрицательный знак.

 

Получена на таком приборе ВАХ (на рис.2)-U(I)

Законы ф-та: 1) Сила тока насыщения зависит от величины светового потока 2) Величина 3) Существует некоторая красная граница ф-та, min частота, при которой ф-т начинается. Если частота ф-та меньше красной границы, то ф-та нет. - ф-та нет.

Зависимость от : , где . Следовательно, кинетич. энергия определяется лишь частотой падающего света и растет с увеличением частоты.

Работа выхода: (затрачивается на то, чтобы электрон мог покинуть тело). , где - потенциал выхода.

Фотоэффект.

Фотоэффект был открыт Герцем в 1887. Изучен был Столетовым.

Явление вырывания электронов с поверхности металлов под действием света получило название фотоэффекта.

Экспериментальные з-ны фотоэффекта.

1.Максимальная начальная скорость фотоэлектронов определяется частотой света и не зависит от его интенсивности.

2.Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т.е. минимальная частота , при которой еще возможен фотоэффект ( зависит от химической природы вещества и состояния его поверхности).

3.Число фотоэлектронов n, вырываемых из анода за единицу времени, пропорционально интенсивности света (фототок насыщения пропорционален энергетической освещенности катода).

Чем определяется числовое значение граничной частоты?

, где А – работа выхода, h – постоянная Планка.

Она зависит только от работы выхода электрона, т.е. от химической природы металла и состояния его поверхности.

Почему максимальная энергия фотоэлектронов не зависит от плотности потока энергии падающего излучения? Почему в явлении фотоэффекта существование пороговой частоты говорит в пользу фотонной теории и против волновой?

Кинетическая энергия, с которой вырывается электрон из металла, должна была бы зависеть от интенсивности падающего света, так как с увеличением последней электрону бы передавалась бы большая энергия. однако этот вывод противоречит 2 з-ну фотоэффекта. Так, как по волновой теории, энергия, передаваемая электронам, пропорциональна интенсивности света, то свет любой частоты, но достаточно большой интенсивности должен был бы вырывать электроны из металла: иными словами, красной границы фотоэффекта не должно быть, что противоречит 3 з-ну фотоэффекта. Кроме того, волновая теория не смогла объяснить безинерционность фотоэффекта, установленную опытами. Таким образом, фотоэффект необъясним с точки зрения волновой теории света.