efectul fotoelectric

7/21/2019 Efectul fotoelectric

http://slidepdf.com/reader/full/efectul-fotoelectric-56dc24dda039b 1/4

EFECTUL FOTOELECTRIC

MARTINESCU IULIA, CLASA A XII-A F

I. Considera ii teoreticeț

Prin efect fotoelectric extern se înţelege emisia de electroni de către corpuri sub acţiunearadiaţiilor electromagnetice. Există şi efect fotoelectric intern, care constă în generarea unornoi purtători de sarcină liberi în interiorul unui semiconductor sub acţiunea radiaţiilorelectromagnetice. Efectul fotoelectric a fost descoperit de H. Hertz în !"#, dar a fost explicatabia în "#$ de către %. Einstein pe baza teoriei corpusculare a luminii, conform căreialumina este emisă, se propagă şi este absorbită în mod discontinuu sub formă de fotoni.

&egile efectului fotoelectric extern

%. Einstein a enunţat cele patru legi ale efectului fotoelectric extern'

. Intensitatea curentului fotoelectric de saturaţie este direct proporţional cu fluxul radiaţiilorelectromagnetice incidente, c(nd frec)enţa este constantă.

*. Energia cinetică a fotoelectronilor emişi este direct proporţională cu frec)enţa radiaţiilorelectromagnetice şi nu depinde de fluxul acestora.

+. Există o frec)enţă minimă, specifică fiecărei substanţe, numită frec)enţă de prag, sau prag

roşu, pentru care efectul nu se mai produce.

$. Efectul fotoelectric extern se produce practic instantaneu.

n "## -. Planc, pornind de la ipoteza care spunea că, la fel ca materia, şi energia ar ficonstituită din particule, pac/ete de energie, sau cuante de energie, cum le0a denumit el 1de laad2ecti)ul interogati) latin 3uanta, 3uantum care înseamnă c(t, c(te4. -erg(nd pe aceastăipoteză Planc a descoperit ca mărimea acestor cuante este direct proporţională cu frec)enţa'

ε=h υ 14

unde h = 6,62 • 10-34 J • s este constanta lui Planc.

Pentru această ipoteză -ax Planc a primit premiul 5obel pentru fizică în "!.

%şa după cum obser)ăm, cuanta de energie nu poate lua orice )alori 6 )alori continue, cinumai anumite )alori 6 )alori discrete.

Pornind de la această ipoteză, %. Einstein, în "#7, reia o ipoteza mai )ec/e în legătură culumina, conform căreia radiaţia luminoasă este alcătuită din nişte particule 1corpusculi4

numite ulterior fotoni.



8enumirea foton a fost dată în "*9 de fizicianul american :ilbert 5. &e;is, pornind de la

cu)(ntul grecesc <ω=, p/os, care înseamnă lumină.

>otonul are )iteză. ?iteza fotonului este )iteza luminii' c = 3 • 108 m/s.

>otonul are masă, dar numai de mişcare, conform teoriei relati)ităţii restr(nse masa de repaus

a fotonului este m0 = 0.

>otonul are energie, conform rel. 14.

>otonul are impuls' p=mc=hυ

c =

h

λ 1*4

8in cele prezentate mai sus rezultă în mod e)ident că fotonul este o particulă reală.

Einstein a explicat efectul fotoelectric extern ca un proces de ciocnire plastică între un

electron legat şi un foton. @n foton cu energia hν lo)eşte un electron legat, căruia îi cedează

întreaga energie. Electronul foloseşte această energie pentru a se rupe din legătură 6

efectuează un lucru mecanic de extracţie L şi pentru a se deplasa în continuare cu o anumită

)iteză, adică )a căpăta şi energie cinetică E c. &egea conser)ării energiei, în acest caz se )a

scrie'

hυ = L + E c 1+4

unde E c =1

2 mv2 = h(υ – υ0 ) = eU s iș L = hυ0

II. -od de lucru

Pe site0ul de simulări interacti)e P/EA Colorado am ales simularea din fizică cuantică despreefectul fotoelectric.

%m selectat materialul din care este fabricat catodul. %poi am )ariat tensiunea, intensitatea iș

lungimea de undă. %stfel am ob inut trei grafice'ț

. Curentul în func ie de tensiunea baterieiț

*. Curentul în func ie de intensitatea luminiiț

+. Energia electronului în func ie de intensitatea luminiiț



III. Prelucrarea datelor

/ B tg B EcD1 6 #4 B # • ,9 • #0"D1+0#,94 • #7 B 9,99 • #0+$ F • s

@s B /1 6 #4De B 9,99 • #0+$ • 1+0#,94D ,9 • #0" B #0$ ?

efectul fotoelectric

Documents