Экспериментальное подтверждение уравнения Эйнштейна

Используя формулу (1), уравнение Эйнштейна можно переписать в виде

eU_з=hv-A (5)

Из формулы (5) следует, что зависимость величины е·U_з от частоты падающего света носит линейный характер. Видно, что наклон прямых, описывающих эту зависимость, для разных металлов должен быть одинаков и определяется постоянной Планка — h. Напомним, что значение этой величины h=6,62·10^-34 Дж·сек было получено в экспериментальных работах по тепловому излучению нагретых тел. Экспериментальную проверку формулы (5) провели русские физики П.И. Лукирский и С.С. Прилежаев в 1930 году. Для измерений ими был использован сферический конденсатор, который освещался светом ртутной лампы. Зависимость е·U_з от частоты облучающего катод света приведена на рис. 21 для двух металлов с работами выхода А₁ и А₂ соответственно.

Видно, что полученные экспериментально зависимости имеют линейный характер. Их наклон одинаков. При частотах, меньших красной границы v₀, фотоэффект пропадает. По наклону была измерена величина постоянной Планка. Значение этой величины оказалось равным постоянной Планка, измеренной в экспериментах по тепловому излучению. Этот результат является блестящим подтверждением справедливости квантовой гипотезы света и правильности уравнения Эйнштейна для объяснения фотоэффекта. В 1921 г. А. Эйнштейну присуждена Нобелевская премия «за вклад в теоретическую физику, особенно за открытие закона фотоэлектрического эффекта».

Рис 21. Зависимость е·U_з от частоты облучающего катод света для двух разных металлов с работами выхода А₁ и А₂