Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
24
1.Odklasycznejfizykidokwantowejteoriimaterii
CzęstostosujemytakżeniecozmodyfikowanąstałąPlanckaħ=
=h/2π(czyt.hakreślone).Wykorzystującpodanewyżejzałożenie,
Planckwyprowadziłwzórokreślającynatężeniepromieniowania
ciaładoskonaleczarnegowzależnościodtemperaturyorazczęstości
iotrzymałwynikzgadzającysięwpełnizdoświadczeniem.Wtenspo-
sóbzapoczątkowanofizykękwantową,choćsamanazwapojawiłasię
niecopóźniejiwiążesięzpodanymw1905r.przezA.Einsteinawy-
jaśnieniemzjawiskafotoelektrycznego.
Doświadczenie
Gdynapłytkęmetalupadaświatło,towybijaonozmetaluelektrony,
którychenergiękinetycznąmożnazmierzyć.Doświadczalniewykazy-
wano,żeenergiawybitychelektronówniezależyodnatężeniapromie-
niowania,jestnatomiastproporcjonalnadoczęstościpadającego
promieniowania.
ZgodniezhipoteząPlanckapromieniowaniejestemitowanelub
absorbowaneporcjami–wzór(1.1).Zhipotezytejniewynikajednak,
jakpromieniowanierozchodzisięwprzestrzeni.OtóżEinsteinzało-
żył,żeatom,emitującporcjępromieniowania,czylikwantenergii,
wysyłagowjednymkierunku.Wiązkapromieniowaniaookreślonej
częstościskładasięwięc,wmyślEinsteina,zestrumieniakwantów
promieniowanianazwanychpóźniejfotonami,zktórychkażdyma
energięhν.Zatemenergiakinetycznaelektronuwybitegoprzezfoton
zmetalu
Ekin=hν–W
(1.2)
gdzieW–energiapotrzebnadowyrwaniaelektronuzmetalu.
Zgodniezdoświadczeniemenergiaelektronu,wmyślpowyższego
wzoruEinsteina,jestproporcjonalnadoczęstościfotonu,aznachyle-
niaprostejwyrażonejwzorem(1.2)możnawyznaczyćwartośćstałej
Plancka.
Przykład1.1.Efektfotoelektrycznyjestpodstawątechnikizwanejspektroskopiąfoto-
elektronów.Promieniowanieodługościλ=150pmpowodujewyrzuceniezpo-
włokiwewnętrznejatomuelektronuoprędkościporuszaniasięυ=2,14⋅107m/s.
ObliczyćenergięwiązaniaIelektronu.
