Світлові кванти.

Намагаючись подолати труднощі класичної фізики щодо пояснення випромінювання нагрітого твердого тіла, німецький фізик, Макс Планк у 1900 році висловив таку гіпотезу: запас енергії коливальної системи, яка знаходиться у рівновазі з електромагнітним випромінюванням, не може набувати довільних значень. Мінімальну кількість енергії, яку система може поглинати або випромінювати, називають квантом енергії , вона пропорційна частоті коливань електромагнітного випромінювання ν: E = hν h = 6,625·10^-34 Дж·с - стала Планка.

Властивості світла, які виявляються під час поглинання і випромінювання, називають корпускулярними, а саму світлову частинку – фотоном.

Фотон має лише релятивістську масу і не має маси спокою. Фотон має масу доти, доки він рухається зі швидкістю світла. Характеристики фотона:

маса

імпульс

енергія

Зовнішнім фотоефектом називають явище виривання електронів із поверхні речовини під дією світла. Закони Столєтова для зовнішнього фотоефекту:

1) кількість електронів, вирваних світлом з поверхні металу за 1 с, прямо пропорційна поглинутій енергії світлової хвилі;

2) максимальна кінетична енергія фотоелектронів зростає лінійно з частотою світла і не залежить від його інтенсивності;

3) для кожної речовини існує червона межа фотоефекту (поріг фотоефекту) - така найменша частота ν_min(чи найбільша довжина світлової хвилі λ_max), за якої ще можливий фотоефект;

В експериментальних законах фотоефекту Ейнштейн побачив докази того, що світло має переривчасту структуру і фотоефект відбувається внаслідок поглинання електроном одного кванта, а інші кванти не можуть брати участі в цьому процесі. Рівняння Ейнштейна для зовнішнього фотоефекту

Цей закон пояснює основні закономірності фотоефекту. Мінімальна частота (червона межа), з якої починається фотоефект у даній речовині:

A_вих - робота виходу електрона із речовини. кінетична енергія вирваних електронів.