При освещении металлической поверхности некоторые электроны оказываются в состоянии покинуть металл. Этот феномен называется фотоэффектом. Чтобы объяснить этот эффект теоретически Энштейн постулировал в 1905 году существование световых квантов - фотонов. Каждому фотону соответствует энергия E = hv (h есть постоянная Планка и v - частота света). Попадая в металл, фотон может передать всю свою энергию электрону. Учитывая работу выхода W получим для кинетической энергии электрона: Ekin = hv - W. И на самом деле это находится в хорошем согласии с экспериментом. За интерпретацию фотоэффекта Эйнштейн получил в 1922 году Нобелевскую премию.
Но есть один неприятный нюанс: в насыщении фототок зависит от интенсивности света, но не от его частоты. А это находится в прямом конфликте с фотонной гипотезой Энштейна. При постоянной интенсивности света I плотность потока фотонов n с растущей частотой должна падать: n = I / hv. В результате число выбитых электронов должно уменьшаться (в идеальном случае nelectron = nphoton). Более высокая кинетическая энергия фотонов не имеет в этом случае никакого значения, потому что фототок определяется как i = n e (e есть заряд электрона) и с помощью ускоряющего напряжения все выбитые электроны независимо от их кинетической энергии и угла рассеяния достигают анода (собственно таким образом фототок и достигает насыщения). Для наглядности описанная зависимость демонстрируется следующей анимацией:
Поэтому ожидалась бы примерно такая зависимость фототока от прикладываемого напряжения и частоты света:
Однако экспериментальные кривые ведут себя совсем иначе - на самом деле ток насыщения для разных частот одинаков! Обычно этот факт при объяснении фотоэффекта даже не упоминается, поэтому я хотел бы представить сразу несколько источников для его подтверждения:
Весьма удивительно, что за неправильную интерпретацию фотоэффекта Энштейн был удостоин Нобелевской премии. В конце концов деление проходят ещё в начальных классах школы. Так почему ни один член Нобелевского комитета оказался не в состоянии осилить элементарную арифметическую задачу - интенсивность света поделить на энергию одного фотона?
В любом случае фотоэффект ещё требует правильного объяснения.
Ссылка удалена
|
! |
whiterussian: |
Тема перенесена в Карантин до исправлений.
Тэг math должен использоваться даже если вы нашли ошибку у Эйнштейна. |
Ничего я тут исправлять не собираюсь, тему можете уничтожить, придирки не по-существу свидетельствуют только о деградации... 
