AJNŠTAJNOVA JEDNAČINA SPONJAŠNJEG FOTOELEKTRIČNOG

EFEKTA

Albert Ajnštajn je prepostavio da se svetlosni talas sastoji od velikog broja kvanata koji su tek 1926. godine dobili ime fotoni(sl.4.1). Saglasnost Ajnštajnu svetlost frekfrencije V ne samo da se ispušta u pojedinačnim proporcijama – kvantima, kako je to vec ranije postavio Plank,, vec se i prostire u prostranstvu i apsorbuje supstancom u pojedinačnim kvantima čija je energija . Na taj način se prostiranje svetlosti treba razmatrati ne kao neprikidan talasni proces, nego kao protokol lokaliẑovani u prostoru diskretih svetlosni kvanata, koji se krecu brzinom prostiranja svetlosti u vakumu.

Sematski prikaz

Energetski bilans pri fotoefektu može se izraziti kao:

Za metale prethodne jednacine ima oblik:

Na osnovu prethodne relacije, minimalna vrednost frekfrencije upadnog ugla talasa, pri kojoj moze doci do fotoefekta, inosi:

Po Ajnštajnu, kod svetlosti, energija ostaje raspodeljena u blokovima čija je energija hn. Jedan takav blok je svetlosni kvant, ili foton. Da bi elektron napustio metal mora da raspolaže najmanje onom količinom energije koliko iznosi izlazni rad Ai za taj metal i neke metale imamomo ozlazne radove u tabeli 3.1. Ako je od fotona primljena energija manja od izlaznog rada elektron ne može da napusti metal i fotoefekat se ne javlja.

Objašnjenje fotoefekta je krajnje jednostavno pri apsorciji, foton predaje energiju elektronu, i ako je ova energija dovoljno velika da elektron raskine veze koja ga drze u metalu, on iz njega izlazi. Kako je moguce da elektron primi energiju od dva fontona zanemarljivo mala, svaki oslobođen elektron primio je energiju od jednog fotona. Za broj oslobođeni elektrona treba da bude proporcionalan broju apsorbovani, fotona, odnosno proporcionalan intenzitetu upadnog talasa. Ali, kako energija elektrona koji izlece od energije samo jednog elekrona sledi da energija fotoelektrona treba da pokazuje linearna od frekfrencije talasa, a da uopšte

ne zavisi od intenziteta talasa, u tabeli su prikazani metali i izlazni rad.

Ред.бр. Метал Излазни рад (ev)

1 Li 2.42 Na 2.13 K 2.04 Cs 0.75 W 4.56 Pd 5.07 Pt 6.3

Преглед метала и вредности излазног рада за сваки метал

Do fotoefekta dolazi kada foton interaguje sa elektronima u atomu neke supstance tako što se ova energija fotona predaje jednom elektronu. Ova energija se raspoređuje na energiju jonizacije atoma i izlazni rad elektrona iz tela dok ostatak prelazi u kinetičku energiju fotoelektrona

.

Stanje površine metala bitno utiče na veličinu izlaznog rada što je i očigledno prikazano u tabeli 3.2 i grafiku:

СупстанцаNa 590K 640Cs 780Ag 220Au 210Mg 380Al 360Fe 230Pt 205Si 250

Granične talasne dužine za različite fotokatode

Granične talasne dužine za različite fotokatode