Читать книгу Химия по Фейнману - - Страница 5

Дима вошёл в класс и занял своё обычное место в третьем ряду. Он был отличником, но не зубрилой – просто хорошо понимал предмет и любил разбираться в сути явлений. Физика давалась ему легко благодаря природному пониманию математических закономерностей и логики.

– Сегодня разбираем квантовую физику, – объявила Мария Петровна, учительница физики. – Кто помнит, что такое фотоэффект?

Дима поднял руку:– Это испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения. Эйнштейн объяснил его через корпускулярную природу света.

Дима встал, взглянул на класс и начал объяснять с уверенностью:– Сила света, или его интенсивность, связана с количеством фотонов, которые падают на поверхность, но энергия каждого фотона определяется только его частотой, а не количеством.– Представьте, что свет – это поток маленьких частиц – фотонов. Если увеличить яркость света в два раза, мы удваиваем число фотонов в секунду, но каждый фотон по-прежнему несёт ту же энергию.– Энергия фотона рассчитывается по формуле: «Э равно Аш, умножить на Мю», где Аш – постоянная Планка, а Мю – частота света. Чем выше частота, тем больше энергия каждого фотона.– При фотоэффекте каждый фотон может выбить максимум один электрон. Если фотонов больше – будет больше электронов, выбитых с поверхности, но энергия каждого электрона зависит только от энергии отдельного фотона, а не от их количества.– Формула Эйнштейна для фотоэффекта звучит так: «Аш умножить на Мю равно А плюс m v в квадрате делённое на два», где А – это работа выхода электрона из материала, а m v в квадрате делённое на два – это кинетическая энергия электрона. Видите? Энергия электрона зависит только от частоты света, а не от его интенсивности.– Вот почему энергия фотоэлектронов зависит от частоты света, а не от его яркости.