Википедия

Фотоэффект: различия между версиями

Интерактивная навигация по истории
(Показать все непатрулированные изменения)
[отпатрулированная версия][отпатрулированная версия]
← Предыдущая правкаСледующая правка →
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
Отклонено последнее 1 изменение (2.132.234.21)
→‎История открытия: викификация, оформление
Строка 16:
В 1839 году [[Беккерель, Александр|Александр Беккерель]] наблюдал<ref>A. E. Becquerel (1839). «Mémoire sur les effets électriques produits sous l’influence des rayons solaires». Comptes Rendus 9: 561—567</ref> [[фотовольтаический эффект]] в электролите.
 
В 1873 году [[Смит, Уиллоуби|Уиллоуби Смит]] обнаружил, что [[селен]] является [[фотопроводимость|фотопроводящим]]<ref>Smith, W. (1873). "«Effect of Light on Selenium during the passage of an Electric Current"». [[Nature]] 7 (173): 303. [[Bibcode:1873Natur...7R.303..]] [[doi:10.1038/007303e0]]</ref>{{нет АИ|27|01|2016}}.
 
Внешний фотоэффект был открыт в [[1887 год]]у [[Герц, Генрих Рудольф|Генрихом Герцем]]<ref>http://www.britannica.com/science/photoelectric-effect "«The photoelectric effect was discovered in 1887 by the German physicist Heinrich Rudolf Hertz."»</ref><ref>H. Hertz (1887), [http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/andp.18872670827/abstract Ueber einen Einfluss des ultravioletten Lichtes auf die electrische Entladung] (An effect of ultraviolet light on electrical discharge) / [[Annalen der Physik|Ann. Phys.]], 267: 983–1000983—1000. [[doi: 10.1002/andp.18872670827]]{{ref-de}}</ref><ref>Stig Lundqvist, [https://books.google.ru/books?id=P-V76TvgjWEC&pg=PA121 Physics, 1901-19211901—1921] // World Scientific, 1998, ISBN 9789810234010, p.121{{ref-en}}</ref>. При работе с [[открытый резонатор|открытым резонатором]] он заметил, что если посветить [[ультрафиолет]]ом на цинковые разрядники, то прохождение искры заметно облегчается.
 
В 1888—1890 годах фотоэффект систематически изучал русский физик [[Столетов, Александр Григорьевич|Александр Столетов]]<ref>БСЭ, ФОТОЭФФЕКТ</ref>, опубликовавший 6 работ<ref>{{cite journal |author=Stoletow, A.|year=1888 |title=Sur une sorte de courants electriques provoques par les rayons ultraviolets |journal=[[Comptes rendus de l'Académie des sciences|Comptes Rendus]] |volume=CVI |pages=1149}} (Reprinted in {{cite journal|doi=10.1080/14786448808628270|title=On a kind of electric current produced by ultra-violet rays|year=1888|last1=Stoletow|first1=M.A.|journal=Philosophical Magazine Series 5|volume=26|issue=160|pages=317}}; abstract in Beibl. Ann. d. Phys. 12, 605, 1888).</ref><ref>{{cite journal |author=Stoletow, A. |year=1888 |title=Sur les courants actino-electriques au travers deTair |journal=[[Comptes rendus de l'Académie des sciences|Comptes Rendus]] |volume=CVI |pages=1593}} (Abstract in Beibl. Ann. d. Phys. 12, 723, 1888).</ref><ref>{{cite journal |author=Stoletow, A. |year=1888 |title=Suite des recherches actino-électriques |journal=[[Comptes rendus de l'Académie des sciences|Comptes Rendus]] |volume=CVII |pages=91}} (Abstract in Beibl. Ann. d. Phys. 12, 723, 1888).</ref><ref>{{cite journal |author=Stoletow, A. |year=1889 |title=Sur les phénomènes actino-électriques |journal=[[Comptes rendus de l'Académie des sciences|Comptes Rendus]] |volume=CVIII|pages=1241 }}</ref><ref>{{cite journal |author=Stoletow, A. |year=1889 |journal= Journal of the Russian Physico-chemical Society |volume=21 |pages=159 |title=Актино-электрические исследовaния |language=Russian }}</ref><ref>{{cite journal |author=Stoletow, A. |year=1890 |journal=Journal de Physique |volume=9 |pages=468|title=Sur les courants actino-électriques dans l'air raréfié|doi=10.1051/jphystap:018900090046800}}</ref>. Им были сделаны несколько важных открытий в этой области, в том числе выведен первый закон внешнего фотоэффекта{{нет АИ|27|01|2016}}.
 
Ещё Столетов пришёл к выводу, что "«Разряжающим действием обладают, если не исключительно, то с громадным превосходством перед прочими лучами, лучи самой высокой преломляемости, недостающие в солнечном спектре"», то есть вплотную подошёл к выводу о существовании красной границы фотоэффекта. В 1891  г. Эльстер и Гейтель при изучении щелочных металлов пришли к выводу, что, чем выше электроположительность металла, тем ниже граничная частота, при которой он становится фоточувствительным.<ref>Дуков В.  М.  Исторические обзоры в курсе физики средней школы. М., Просвещение 1983г1983 г. 160 с.</ref>
 
[[Томсон, Джозеф Джон|Томсон]] в 1898 году экспериментально установил, что поток электрического заряда, выходящий из металла при внешнем фотоэффекте, представляет собой поток открытых им ранее частиц (позже названных электронами). Поэтому увеличение фототока с ростом освещённости следует понимать как увеличение числа выбитых электронов с ростом освещённости.
 
Исследования фотоэффекта [[Ленард, Филипп|Филиппом Ленардом]] в 1900-19021900—1902 годах показали, что, вопреки классической [[электродинамика|электродинамике]], [[энергия]] вылетающего [[электрон]]а всегда строго связана с [[частота|частотой]] падающего [[излучение|излучения]] и практически не зависит от интенсивности [[облучение|облучения]].
 
[[Файл:Versuch zum Fotoeffekt.png|thumb|right|275px|Схема эксперимента по исследованию фотоэффекта. Из света берётся узкий диапазон частот и направляется на [[катод]] внутри вакуумного прибора. Напряжением между катодом и анодом устанавливается энергетический порог между ними. По току судят о достижении электронами анода.]]
 
Фотоэффект был объяснён в [[1905 год]]у [[Эйнштейн, Альберт|Альбертом Эйнштейном]] (за что в [[1921 год]]у он, благодаря номинации шведского физика [[Озеен, Карл Вильгельм|Карла Вильгельма Озеена]], получил [[Нобелевская премия по физике|Нобелевскую премию]]) на основе [[Гипотеза Планка|гипотезы Макса Планка]] о квантовой природе света. В работе [[Эйнштейн]]а содержалась важная новая гипотеза  — если [[Планк]] в [[1900 год]]у предположил, что свет ''излучается'' только квантованными порциями, то Эйнштейн уже считал, что свет и ''существует'' только в виде квантованных порций. Из закона сохранения энергии, при представлении света в виде частиц ([[фотон]]ов), следует формула Эйнштейна для фотоэффекта:
 
: <math> h \nu = A + \frac{mv^2}{2} </math>
 
где A  — т.  н. [[работа выхода]] (минимальная энергия, необходимая для удаления электрона из вещества), <math>\frac{mv^2}{2}</math>  — максимальная [[кинетическая энергия]] вылетающего электрона, <math>\nu</math>  — частота падающего фотона с энергией <math>h \nu </math>, {{math|''h''}}  — [[постоянная Планка]]. Из этой формулы следует существование [[Красная граница фотоэффекта|красной границы фотоэффекта]] при T = 0 K, то есть существование наименьшей частоты (<math> {h\nu }_{\min } = A</math>), ниже которой энергии фотона уже недостаточно для того, чтобы «выбить» электрон из металла. Суть формулы заключается в том, что энергия фотона расходуется на ионизацию атома вещества и на работу, необходимую для «вырывания» электрона, а остаток переходит в кинетическую энергию электрона.
 
В 1906-19151906—1915 годах фотоэффект изучал Милликен. Он смог установить точную зависимость запирающего напряжения от частоты (действительно оказавшуюся линейной) и на его основании смог вычислить постоянную Планка. "«Я потратил десять лет моей жизни на проверку этого эйнштейновского уравнения 1905  г., - — писал Милликен, - — и вопреки всем моим ожиданиям я вынужден был в 1915  г. безоговорочно признать, что оно экспериментально подтверждено, несмотря на его несуразность, так как казалось, что оно противоречит всему, что мы знаем об интерференции света"». В 1923 году Милликен был удостоен Нобелевской премии в области физики «за работы по определению элементарного электрического заряда и фотоэлектрического эффекта».
 
Исследования фотоэффекта были одними из самых первых квантовомеханических исследований.
Источник — https://ru.wikipedia.org/wiki/Фотоэффект