Page 126

Oδός Aναγεννήσεως

τιμή αυτή ονομάζεται οριακή συχνότητα ή διαφορετικά συχνότητα κατωφλίου (f0). •

Αν η συχνότητα της ακτινοβολίας είναι τέτοια που μπορεί να προκαλέσει εξαγωγή ηλεκτρονίων, τότε ο αριθμός των ηλεκτρονίων που εκπέμπονται είναι ανάλογος της έντασης (J) της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.

Η εκπομπή φωτοηλεκτρονίων από το μέταλλο γίνεται σχεδόν ταυτόχρονα με το φωτισμό της επιφάνειάς του (για την ακρίβεια ο χρόνος από το φωτισμό του μετάλλου μέχρι την εκπομπή φωτοηλεκτρονίων είναι μικρότερος του 10-9s).

Η μέγιστη κινητική ενέργεια με την οποία τα φωτοηλεκτρόνια εγκαταλείπουν το μέταλλο είναι γραμμική συνάρτηση της συχνότητας (f) της προσπίπτουσας ακτινοβολίας, εξαρτάται από το έργο εξαγωγής(b) του μετάλλου αλλά είναι ανεξάρτητη της έντασης(J) της ακτινοβολίας.

Η ερμηνεία του Φωτοηλεκτρικού Φαινομένου Η ερμηνεία του φωτοηλεκτρικού φαινομένου έγινε το 1905 από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν που πήρε το βραβείο Νόμπελ. Για να ερμηνεύσει το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, ο Αϊνστάιν υπέθεσε ότι η ενέργεια ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος μεταφέρεται σε διακριτές ποσότητες που ονομάζονται φωτόνια ή κβάντα φωτός. Η διαπίστωση αυτή αποτέλεσε, μαζί με την ερμηνεία της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος (περιγράφει ένα ιδανικό σώμα, το οποίο απορροφά όλο το φως που προσπίπτει πάνω του, δεν αντανακλά ούτε αφήνει να διαπεραστεί σ’αυτό φως) από τον Planck και την παρατήρηση του,το θεμέλιο της θεωρίας για τον κυματοσωματιδιακό δυϊσμό του φωτός (διπλή ιδιότητα του φωτός: το φως συμπεριφέρεται άλλοτε ως σωματίδιο και άλλοτε ως κύμα) αλλά και της πρώιμης Κβαντικής μηχανικής. Έτσι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα συχνότητας f αποτελείται από μια δέσμη φωτονίων που το καθένα φωτόνιο έχει ενέργεια: Eφ = hf (όπου h = η σταθερά του Planck) Η ολική ενέργεια της δέσμης που αποτελείται από nφωτόνια είναι:E = nhf Η σταθερά του Planck είναι μία φυσική σταθερά που χρησιμοποιείται για να περιγράψει το μέγεθος των κβάντα και παίζει κεντρικό ρόλο στη θεωρία της κβαντικής μηχανικής. Εμφανίστηκε για πρώτη φορά στην εργασία του Planck για τη μελέτη της ακτινοβολίας του μέλανος σώματος. Ο Αϊνστάιν θεώρησε ότι κάθε φωτόνιο όταν δίνει την ενέργειά του τη δίνει ολόκληρη και μόνο σε ένα ηλεκτρόνιο κάθε φορά και επιπλέον μόνο εάν είναι αρκετή για να απελευθερώσει το ηλεκτρόνιο από τις ελκτικές δυνάμεις του μετάλλου. Έτσι, από την ενέργεια του φωτονίου μέρος χρησιμοποιείται για να υπερνικηθούν οι ελκτικές δυνάμεις του μετάλλου (έργο εξαγωγής b) και η υπόλοιπη μένει στο ηλεκτρόνιο ως κινητική ενέργεια. Έτσι κατά την εξαγωγή ενός ηλεκτρονίου από το μέταλλο ισχύει: Eφ = hf = Εκιν + b Η εξίσωση αυτή αποτελεί την φωτοηλεκτρική εξίσωση του Αϊνστάιν για το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο. Θουπή Άντρια, Β1

125

ΟΔΟΣ ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΕΩΣ 2012-2013  
ΟΔΟΣ ΑΝΑΓΕΝΝΗΣΕΩΣ 2012-2013  

Περιοδικό του Λυκείου Αραδίππου

Advertisement