Legiile efectului fotoelectric

LEGIILE  EFECTULUI FOTOELECTRIC

Efectul fotoelectric, descoperit de Hertz in 1890, a fost explicat abia in 1904 de catre Einstein pe baza teoriei corpusculare a luminii. Radiatiile electromagnetice emise sau absorbite au o structura discontinua, fiind formate din portii discrete de energie numite cuante de energie. Particula care poseda energia unei cuante, numita initial particula de lumina, a primit numele de FOTON.

Energia unui foton este data de relatia lui Planck:

(1)

unde: h=6,625.10^-34 J s este constanta lui Planck, iar - frecventa radiatiei respective.

Masa de repaus a fotonului: m₀ = 0

Masa de miscare a fotonului este:

Viteza fotonului: v = c

Sarcina electrica a fotonului: q = 0

Impulsul fotonului:

In procesul fotoelectric, fotonii vor fi absorbiti de electronii din interiorul metalului. Fiecare electron nu poate absorbi decat un singur foton, primind astfel energia data de relatia (1).

Daca > _prag, o parte din aceasta energie este utilizata pentru a invinge bariera de potential, restul ramanand sub forma de energie cinetica a fotoelectronului. Astfel bilantul energetic fotoelectric este dat de relatia lui Einstein:

ecuatia lui Einstein

Unde: energia absorbita de electron de la foton

L - lucrul mecanic de extractie care este lucrul mecanic necesar extragerii electronului din corp. Lucrul mecanic de extractie este caracteristic fiecarei substante.

E_c= = e U_S - energia cinetica a fotoelectronului extras

Daca _prag, energia cinetica devine zero si deci:

Daca < _prag, nu se mai produce efect fotoelectric.

Aplicatiile  efectului fotoelectric: celula  fotoelectrica, fotomultiplicatorul

Dualismul unda - corpuscul

Lumina este o unda electromagnetica si are un caracter dual: unda - corpuscul.

Caracteristicile undei: lungimea de unda, λ

frecventa, ν

Caracteristicile  particulei: impuls, p

energie, E

Louis de Broglie a formulat in anul 1923 ipoteza ca dualismul unda - corpuscul se extinde si la particule.

Enunt: Orice particula in miscare are si proprietati ondulatorii.