Temat: Zjawisko fotoelektryczne jako dowód korpuskularnej natury światła.

I. Doświadczenia.

Wnioski z doświadczeń:

1. Płytka cynkowa naładowana ujemnie rozładowuje się natychmiast po oświetleniu światłem lampy kwarcowej.

2. Światło lampy kwarcowej po przejściu przez płytkę szklaną nie rozładowuje elektroskopu naładowanego ujemnie.

3. Ładunek dodatni płytki utrzymuje się.

Zjawisko fotoelektryczne polega na wysyłaniu elektronów z powierzchni metali oświetlanych odpowiednim rodzajem promieniowania. Elektrony uwalniane z powierzchni metali nazywamy fotoelektronami.

II. Prawa dotyczące zjawiska fotoelektrycznego.

Systematyczne badania nad zjawiskiem fotoelektrycznym podjął w roku 1899 Filip Lenard. Trzy zasadnicze cechy efektu fotoelektrycznego nie dadzą się wyjaśnić przy pomocy falowej teorii światła.

1. Z teorii falowej wynika, że energia kinetyczna fotoelektronów powinna wzrastać przy wzroście natężenia wiązki światła.

Doświadczenie pokazuje, że energia fotoelektronów nie zależy od natężenia padającego promieniowania, a jedynie od długości fali tego promieniowania.

2. Zgodnie z teorią falową efekt fotoelektryczny powinien występować na dowolnej długości fali padającego promieniowania pod warunkiem, że natężenie tego promieniowania jest dostatecznie duże.

Doświadczenie pokazuje, że dla każdego metalu istnieje maksymalna długość fali, która jeszcze powoduje zjawisko fotoelektryczne. Od natężenia padającego promieniowania zależy liczba elektronów emitowanych z płytki.

3. Jeżeli światło jest słabe, to powinno występować opóźnienie w czasie między padaniem światła na powierzchnię, a emisją fotoelektronów. Dotychczas w żadnym z doświadczeń nie udało się zmierzyć tego opóźnienia.

III. Interpretacja zjawiska fotoelektrycznego.

1. Albert Einstein - naukowiec i człowiek - referat.

2. Równanie Einsteina (prawo zachowania energii dla zjawiska fotoelektrycznego)

h - stała Plancka

c - prędkość światła

λ - długość fali padającego promieniowania

W - praca wyjścia - praca potrzebna na wyrwanie elektronu z powierzchni metalu

E_k - energia kinetyczna fotoelektronów

Metal	Symbol	Praca wyjścia (eV)	Praca wyjścia (J)
CEZ	Cs	1,9eV	3·10^-19J
SÓD	Na	2,5eV	4·10^-19J
CYNK	Zn	4eV	6,4·10^-19J
MIEDŹ	Cu	4,3eV	6,9·10^-19J
SREBRO	Ag	4,7eV	7,5·10^-19J

Jeżeli E_k = 0 to

Wyrwanie elektronu z powierzchni metalu nastąpi dopiero wtedy, gdy długość fali użytego światła będzie spełniała warunek:

<

- długofalowa granica zjawiska fotoelektrycznego

ZADANIE:

Oblicz maksymalną długość fali światła, aby mogło ono jeszcze spowodować emisję elektronów z powierzchni cynku.

---