Свет ведёт себя и как волна, и как поток частиц. Фотоэффект это доказывает: энергия вылетевшего электрона зависит от частоты света, а не от его яркости, — волновая теория такого объяснить не может.
Что нужно знать
- Гипотеза Планка: энергия излучается порциями $E = h\nu$, где $h = 6{,}63 \cdot 10^{-34}$ Дж·с.
- Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: $h\nu = A_{\text{вых}} + \dfrac{m v^2}{2}$.
- Красная граница фотоэффекта: $\nu_{\min} = \dfrac{A_{\text{вых}}}{h}$; при меньшей частоте эффекта нет при любой яркости.
- Число вылетевших электронов пропорционально интенсивности света, а их энергия — только частоте.
- Импульс фотона: $p = \dfrac{h\nu}{c} = \dfrac{h}{\lambda}$; массы покоя у фотона нет.
- Постулаты Бора: атом излучает только при переходе между стационарными состояниями, причём $h\nu = E_n - E_m$.
- В лазере излучение вынужденное, поэтому оно когерентно и монохроматично.
Где чаще всего ошибаются
- Считают, что яркий свет низкой частоты всё же выбьет электроны — красная граница определяется только частотой.
- Путают работу выхода с кинетической энергией электрона.
- Приписывают фотону массу покоя.
- Берут в формуле Бора сумму энергий уровней вместо разности.
Проверить себя
По этой же главе есть проверочная работа из 11 заданий на 25 минут. Проверка автоматическая, результат виден сразу — и по работе целиком, и по каждой теме.
Физика · 11 класс · Мякишев, 2023 · Главы 10–11 · Световые кванты и атомная физика