پدیده فوتوالکتریک چیست؟ اگر نوری با بسامد مناسب مانند نور فرابنفش به سطح فلزی بتابد ، الکترونهایی از آن گسیل می شوند این پدیده فیزیکی را اثر فوتوالکتریک و الکترونهای جدا شده از سطح فلز را فوتوالکترون می نامند .
توجه : اگر بر کلاهک برقنمایی با بار منفی نور فرابنفش تابیده شود مشاهده می شود که انحراف ورقه های آن کاهش می یابد در حالی که با تابش نور مرئی تغییری در انحراف ورقه های برقنما رخ نمی دهد .
بسامد آستانه چیست ؟ کمترین بسامدی است که به ازای آن پدیده فوتوالکتریک رخ می دهد و به ازای بسامدهای کمتر از آن اثر فوتوالکتریک رخ نمی دهد .
طول موج آستانه چیست ؟ بلندترین طول موجی است که به ازای آن اثر فوتوالکتریک رخ می دهد وبه ازای طول موج های بیشتر از آن پدیده فوتوالکتریک رخ نمی دهد .
توجه : برای نوری که فوتون های آن دارای حداقل انرژی لازم برای وقوع پدیده فوتوالکتریک هستند ، افزایش شدت نور ( با ثابت ماندن بسامد ) فقط سبب افزایش تعداد فوتونها ودر نتیجه افزایش تعداد فوتوالکترونها می شود ، در حالی که انرژی فوتو الکترونها بدون تغییر می ماند .
ضعف نظریه کلاسیکی در مورد اثر فوتوالکتریک را بنویسید ؟
1 – بر اساس دیده گاه کلاسیکی هنگام بر همکنش موج الکترو مغناطیسی فرودی به صفحه فلزی میدان الکتریکی این موج نیروی F= –eE به الکترونهای فلز وارد می کند وآنهارا به نوسان وا می دارد و وقتی دامنه نوسان به قدر کافی بزرگ شود انرژی جنبشی لازم برای جدا شدن از سطح فلز را پیدا می کند پس باید با هر بسامدی پدیده فوتوالکتریک رخ دهد که این نتیجه با تجربه سازگار نیست .
2 – با توجه به اینکه شدت نور با مجذور دامنه میدان الکتریکی موج الکترومغناطیسی متناسب است، به این ترتیب انتظار می رود به ازای یک بسامد معین ، اگر شدت نور فرودی بر سطح فلز را افزایش دهیم باید الکترونها با انرژی جنبشی بیشتری از فلز خارج شوند . که این نتیجه را تجربه تایید نمی کند .
توضیع قانع کننده اینشتین را درمورد اثر فوتوالکتریک بنویسید .
وقتی نوری تکفام ( تک رنگ ) بر سطح فلزی می تابد ، هر فوتون صرفا با یکی از الکترونهای فلز بر هم کنش می کند . اگر فوتون انرژی کافی داشته باشد تا فرایند خارج کردن الکترون را انجام دهد ، الکترون به طور آنی از آن گسیل می شود . در این صورت بخشی از انرژی فوتون صرف جدا کردن الکترون از فلز می شود و مابقی آن به انر ژی جنبشی الکترون خارج شده تبدیل می شود .
مثا ل : طول موج آستانه فلزی 240nm است . نوری با طول موج 300nm به فلز می تا بانیم آیا اثر فوتو الکتریک رخ می دهد ؟ خیر رخ نمی دهد چون این طول موج بیشتر از طول موج آستانه است .
جزوات فیزیک و حل مسائل فیزیک