Qisqacha

fotoelektrik effekt yorug'lik ta'sirida moddaning elektronlar chiqishi (va umuman olganda, har qanday elektromagnit nurlanish). Kondensatsiyalangan moddalarda (qattiq va suyuq) tashqi va ichki fotoelektrik effektlar farqlanadi.

Fotoelektrik effekt qonunlari:

Fotoeffektning 1-qonuni: ma'lum chastotada vaqt birligida metall yuzasidan yorug'lik ta'sirida chiqarilgan elektronlar soni metallni yorituvchi yorug'lik oqimiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir..

Ushbu gipoteza yorug'lik nurlari modeli sifatida tanilgan. To'qnashuvda u energiyaning bir qismini yoki butunlay yo'qotadi. Bu mavjud generatorda amalga oshiriladi. Elektromagnit to'lqinlarning uzatilishi Transmitterga ulanganda. Atomning hayajonlangan holatdan asosiy holatga o'tishi amalga oshiriladi. Spektrlar, nurlanish va energiya Radiatsiya - energiyaning kosmosda zarralar yoki to'lqinlar orqali tarqalishi. Radiatsiyani quyidagicha aniqlash mumkin: energiyaning o'tkazuvchan elementi: elektromagnit nurlanish.

Nelson Luis Reyes Markes Kamalak interferensiyasi = sovun pufagi interferensiyasining sinishi Superpozitsiya printsipi Ikki yoki undan ortiq to'lqinlar bir-biriga yopishganda. Biofizika Biologiya bakalavri Tasvirlash va optik asboblar. Yuqoridagi rasmda fotoelektr ta'sirini ko'rsatadigan tajriba o'rnatish sxemasi ko'rsatilgan. Bu ta'sir yorug'likning bir kvanti metall tomonidan yutilganda va uning barcha energiyasi bitta elektronga o'tkazilganda sodir bo'ladi. Asosiy mexanizm tenglama bilan ko'rsatilgan.

Fotoeffektning 2-qonuni: maksimal kinetik energiya yorug'lik tomonidan chiqarilgan elektronlar soni yorug'lik chastotasi bilan chiziqli ravishda ortadi va uning intensivligiga bog'liq emas..

Fotoelektr effektining 3-qonuni: har bir modda uchun fotoeffektning qizil chegarasi, ya'ni yorug'likning minimal chastotasi mavjud ν 0 (yoki maksimal to'lqin uzunligi l 0 ), bunda fotoelektr effekti hali ham mumkin va agar ν < ν 0 , keyin fotoelektrik effekt endi sodir bo'lmaydi.

Bu erda g - tushayotgan foton. Intensivlikni oshirish metallga yetib boradigan fotonlar sonini va bunda chiqarib yuborilayotgan elektronlar sonini oshiradi. Ko'proq kuchli fotovoltaik oqim bo'ladi, lekin har bir elektronning individual energiyasi bir xil bo'ladi. Agar fotonning energiyasi metallda elektronni ushlab turgan energiyadan katta bo'lsa, elektron chiqariladi va ortiqcha energiya erkin elektronning kinetik energiyasi shaklida chiqariladi.

Energiyani tejashni ta'minlaydi. Aytaylik, plitalar orasidagi berilgan potentsial farq uchun tushayotgan yorug'likning ma'lum bir intensivligi va chastotasi fotoelektrik oqimga ega. E'tibor bering, rasm fotoelektr effekti uchun minimal yorug'lik chastotasi mavjudligini ko'rsatadi. Chiqib ketish chastotasi deb ataladigan bunday minimal chastotaga ega yorug'lik nuri elektronlarni metalldan deyarli nol tezlikda chiqarib yuborish uchun minimal energiyaga ega bo'lgan fotonlarni o'z ichiga oladi. Va yorug'lik, orqa yorug'lik qanchalik kuchli bo'lishidan qat'i nazar, fotoelektronlarni ishlab chiqarishdan ko'ra kam uchraydi.

Elektromagnit nurlanish har birining energiyasi hn bo'lgan individual kvantlar (fotonlar) oqimidir, bu erda h - Plank doimiysi. Fotoelektrik effekt bilan tushgan elektromagnit nurlanishning bir qismi metall yuzasidan aks etadi va bir qismi metallning sirt qatlamiga kiradi va u erda so'riladi. Fotonni yutib, elektron undan energiya oladi va ish funktsiyasini bajarib, metallni tark etadi: hν = A tashqariga + V e, qayerda V e elektron metalni tark etganda ega bo'lishi mumkin bo'lgan maksimal kinetik energiya.

Endi Shohlik ishi funksiyasini hisoblay olasizmi? Virtual tajribaga qayting va uni tekshiring! Sezgi va tajriba uzoq vaqt davomida massasiz neytrinoni qo'llab-quvvatlagan bo'lsa-da, bu gipoteza to'g'ri yoki yo'qligini so'rash muhimdir. Neytrino massasini tekshirishning ba'zi usullari mavjud.

Standart modelga ko'ra, massasi nolga teng bo'lgan zarrachaning spiralligining mutlaq qiymati doimiydir. Darhaqiqat, burchak momentumining qiymati doimiy bo'lgani uchun va u potentsial relyativistik zarralar bilan ishlaganligi sababli, doimiy spirallikni olishning yagona yo'li doimiy tezlikni o'rnatishdir. Nihoyat, ko'rib chiqilayotgan zarracha doimiy tezlikka ega bo'lishi uchun nol massaga ega bo'lishi kerak.

Energiyaning saqlanish qonunidan yorug'lik zarrachalar (fotonlar) shaklida tasvirlanganda, Eynshteynning fotoelektr effekti formulasi quyidagicha:

hν = A tashqariga + E k

A tashqariga ish funktsiyasi (moddadan elektronni olib tashlash uchun zarur bo'lgan minimal energiya),

E k- chiqarilgan elektronning kinetik energiyasi (tezlikka qarab, uni kinetik energiya sifatida hisoblash mumkin) relyativistik zarracha, va yo'q),

Antineytrino mahsuloti uchun spirallikni ½ o'lchang. Xuddi shunday, reaksiya natijasida hosil bo'lgan barcha neytrinolar. Shunday qilib, agar maksimal energiya chiqarilgan elektronlar bu kesish energiyasiga teng, elektron antineytrino massasi nolga teng. Boshqa tomondan, agar antineytrino nol bo'lmagan massaga ega bo'lsa, u holda parchalanish energiyasining oxirgi qismi oxirgi tomonidan olib tashlanadi. Bu chiqarilgan elektronlarning energiya spektrining dumining qisqarishiga mos keladi. Boshqa tomondan, bu usul bilan neytrinolarning massasi nolga teng ekanligini aniq aytish mumkin emas, chunki har doim neytrinolarning massasi asboblar tomonidan aniqlanmaydigan darajada zaif deb taxmin qilish mumkin.

n - energiya bilan tushgan fotonning chastotasi hν,

h Plank doimiysi.

batafsil

Fotoelektrik effekt - qattiq jismdan elektronlarni chiqarish hodisasi va suyuq jismlar yorug'lik ta'siri ostida.

Fotoelektrik effektni kashf etdi Geynrix Gerts(1857 - 1894) yilda 1887 yil. U uchqunning uchqun bo'shlig'ining sharlari orasiga sakrashini, agar to'plardan biri ultrabinafsha nurlar bilan yoritilgan bo'lsa, juda osonlashishini payqadi.

Neytrinolarning massa ekanligini aniqlashning yana bir usuli ularni tebranishdir. Kaonlarning aralashmasiga o'xshash. Taxmin qilish mumkinki, uchta neytrino ta'mi ommaviy o'z holatlarining chiziqli birikmasidir, ya'ni. Agar massa o'z hollari aralashmalarining gipotezasi yaxshi bo'lsa, u holda neytrino lazzat tebranishlari paydo bo'lishi mumkin.

Shuni ta'kidlash kerakki, bu natijalar vakuumda tarqalishni anglatadi. Ushbu natijalarni tajriba uchun foydali qilish uchun ularni vaqtinchalik emas, balki fazoviy parametrlar nuqtai nazaridan qayta yozish qulay bo'lishi mumkin. Bu istalgan natijaga olib keladi.

Keyin ichkariga 1888-1890 1990-yillarda u fotoelektr effektini o'rgangan Aleksandr Grigoryevich Stoletov(1839 – 1896).

U shuni aniqladi:

  • ultrabinafsha nurlar eng katta ta'sirga ega;
  • yorug'lik oqimining ortishi bilan fototok kuchayadi;
  • yorug'lik ta'sirida qattiq va suyuq jismlardan chiqadigan zarrachalarning zaryadi manfiy.

Stoletov bilan parallel ravishda fotoelektr effekti nemis olimi tomonidan o'rganildi Filipp Lenard(1862 – 1947).

Aytaylik, bizda neytrino elektronlar nurlari bor. Shunday qilib, nur qaerdan keladi, bizda bor. Keyin har qanday pozitsiya uchun qanday neytrino lazzati kuzatilishini hisoblash mumkin. Oxirgi tenglamada biz ushbu atamani hisobga oldik. Shuning uchun bizda quyidagi tarzda belgilangan faza o'zgarishi mavjud.

eVda ifodalangan massa va GeVda energiya bilan. Muammoni soddalashtirish uchun aralashmaning faqat ikkita o'z holati bor deb taxmin qilishimiz mumkin. Neytrinolarning ta'mini o'zgartirish oqibatlarini eksperimental tarzda o'lchash mumkin. Shuni ta'kidlash kerakki, boshqa modellar ta'mning o'zgarishini neytrino massasini jalb qilmasdan tushuntiradi. Biroq, bu erda o'rganilgan eng oddiy bo'lib qolmoqda va uni nisbatan adolatli deb hisoblash mumkin.

Ular fotoeffektning asosiy qonunlarini o'rnatdilar.

Ushbu qonunlarni shakllantirishdan oldin fotoeffektni kuzatish va o'rganishning zamonaviy sxemasini ko'rib chiqaylik. U oddiy. Ikki elektrod (katod va anod) shisha tsilindrga lehimlanadi, unga U kuchlanish qo'llaniladi. Yorug'lik bo'lmasa, ampermetr kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim yo'qligini ko'rsatadi.

Katod yorug'lik bilan yoritilganda, katod va anod o'rtasida kuchlanish bo'lmasa ham, ampermetr kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kichik oqim - fototokning mavjudligini ko'rsatadi. Ya'ni, katoddan uchib chiqqan elektronlar ma'lum kinetik energiyaga ega bo'lib, anodga "o'z-o'zidan" etib boradi.

Bu keyingi bo'linishdan ko'ra sof energetik elementar fizika bo'lib, elektronlar, ionlar va nihoyat yadrolar kabi fizikaning boshqa fundamental birliklarini qo'llab-quvvatlaydi. Etarlicha qizdirilganda yuqori harorat u spektral tarqalishi endi uning shakliga, tabiatiga yoki tananing boshqa o'ziga xos xususiyatlariga bog'liq bo'lmagan, faqat mutlaq haroratiga bog'liq bo'lmagan nurlanish chiqaradi. Va ular ma'lum chastotali osilator almashishi mumkin bo'lgan eng kichik energiya miqdorini ifodalaydi muhit bu uni o'rab turgan.

Kuchlanish ortishi bilan fototok kuchayadi.

Fototokning katod va anod orasidagi kuchlanishga bog'liqligi tok kuchlanish xarakteristikasi deb ataladi.

U quyidagi shaklga ega. Xuddi shu intensivlikda monoxromatik yorug'lik kuchlanish kuchayganda, oqim birinchi navbatda kuchayadi, lekin keyin uning o'sishi to'xtaydi. Tezlashtiruvchi kuchlanishning ma'lum bir qiymatidan boshlab, fototok o'zgarishni to'xtatadi va maksimal (ma'lum bir yorug'lik intensivligida) qiymatiga etadi. Ushbu fototok to'yinganlik oqimi deb ataladi.

Eynshteyn qora tanli nurlanish bilan bog'liq energiyani titroqlar orqali tushuntirishning iloji yo'qligini aniqladi, ammo ularni parchalash mavjud bo'lgan har qanday nurlanish turi uchun umumlashtirilgan asosiy tushunchaga aylandi. Xulosa qilib aytishimiz mumkinki, metall yuzasi etarlicha yuqori chastotali nurlanish tufayli urilganda, u elektronlarni chiqaradi.

Ushbu hodisaning izohi shundaki, tushayotgan nurlanish energiyasi urilgan elektronlarning kinetik energiyasiga aylanadi, shuning uchun ular harakatlanadi. Biroq, ular har doim ham o'z orbitalaridan ajralib turmaydi, chunki kinetik energiya atomga bog'langan elektronlarni ushlab turadigan kuchdan kattaroq bo'lishi kerak.

Fotoelementni "qulflash", ya'ni fototokni nolga tushirish uchun "blokirovka kuchlanishini" qo'llash kerak. Bunday holda, elektrostatik maydon ishlaydi va chiqarilgan fotoelektronlarni sekinlashtiradi

Bu shuni anglatadiki, agar anod potentsiali katod potentsialidan bir qiymatga past bo'lsa, metalldan chiqarilgan elektronlarning hech biri anodga etib bormaydi.

Fotoelektrik effekt - bu faqat metallarda sodir bo'lmaydigan hodisa, lekin ularda aniqroq: u har doim elementar bo'lganda sodir bo'ladi. moddiy tizim, atom yoki molekula yoki kristal yetarlicha yuqori energiyaga ega elektromagnit nurlanish bilan ko'milgan.

Ushbu hodisani o'rganishdan biz uchta asosiy nuqtada sxematiklashtirilishi mumkin bo'lgan muhim natijalarga erishdik. Agar tushayotgan nurlanish chastotasi fotoelektrik chegara qiymatidan yuqori bo'lsa, fotoelektr emissiyasi mavjud. Chiqarilgan elektronlarning kinetik energiyasi uning intensivligiga emas, balki tushayotgan nurlanish chastotasiga bog'liq.

Tajriba shuni ko'rsatdiki, tushayotgan yorug'lik chastotasi o'zgarganda, grafikning boshlang'ich nuqtasi kuchlanish o'qi bo'ylab siljiydi. Bundan kelib chiqadiki, blokirovkalash kuchlanishining kattaligi va, demak, chiqarilgan elektronlarning kinetik energiyasi va maksimal tezligi tushayotgan yorug'lik chastotasiga bog'liq.

Fotoelektrik effektning birinchi qonuni. Chiqarilgan elektronlarning maksimal tezligining qiymati tushayotgan nurlanish chastotasiga bog'liq (chastotaning ortishi bilan ortadi) va uning intensivligiga bog'liq emas.

Elektromagnit nurlanishning intensivligi oshgani sayin vaqt birligida chiqariladigan elektronlar soni ortadi. U elektronlar tomonidan olingan kinetik energiya fotonlar ega bo'lgan energiyaga ekvivalent bo'lishi kerak deb hisoblagan.

Klassik va kvant nazariyasi o'rtasidagi farqlarni umumlashtirish uchun ikkita toifaning har birida ko'rib chiqiladigan miqdorlar o'rtasidagi taqqoslashga murojaat qilish mumkin, ya'ni. klassik nazariyada uzluksiz, kvantda esa diskret. Klassik fizikaga ko'ra, moddaning nurlanishining emissiyasi yoki yutilishi kabi ba'zi miqdorlar uzluksiz bo'lganlar guruhiga kirdi va Plankning yangi nazariyalariga ko'ra, bu miqdorlar ma'lum qiymatlarga sakrash bilan tavsiflanadi, ya'ni. qancha elementar energiyaning ko'pligi; shuning uchun aytishimiz mumkinki, yangi nazariyalar bilan biz faqat uzluksiz talqin qilinadigan dunyodan hatto diskret talqin qilinadigan dunyoga o'tdik.

Monoxromatik (bir chastotali) yorug'likning turli intensivligida (I 1 va I 2-rasmlarda) olingan oqim kuchlanish xususiyatlarini solishtirsak, biz quyidagilarni ko'rishimiz mumkin.

Birinchidan, barcha oqim kuchlanish xususiyatlari bir xil nuqtada paydo bo'ladi, ya'ni har qanday yorug'lik intensivligida fototok ma'lum (har bir chastota qiymati uchun) kechiktiruvchi kuchlanishda yo'qoladi. Bu fotoelektr effektining birinchi qonunining sodiqligini yana bir tasdig'idir.

Ba'zi tadqiqotchilarning fikriga ko'ra kvant mexanikasi, har safar zarracha o'zini boshqacha tutish qobiliyatiga ega bo'lganda, bizning haqiqatimiz ikki baravar ko'payib, ikkiga hayot baxsh etadi. parallel olamlar: bir zarrachada bir yo'nalishda harakat qiladi, ikkinchisi esa aksincha. Hammaning qo'sh bo'linishini shakllantirish variantlari. Xulosa qilib aytganda, Yer ham, bizning galaktikamiz ham yaratilish markazida emas, degan fikrga o‘rganib qolganimiz sababli, biz tez orada mavjud bo‘lgan yagona olamga tegishli emasligimizni tan olishimiz kerakdek tuyuladi.

Agar tortishish biroz kuchliroq bo'lganida, yulduzlar yadro yoqilg'isini bir yildan kamroq vaqt ichida yoqib yuborishadi. Agar buning o'rniga atomlarni ushlab turuvchi kuch kuchsizroq bo'lsa, yulduzlar ham mavjud bo'lmas edi. Xulosa qilib aytganda, Yerdagi hayot shunday o'ziga xos sharoit va sharoitlar natijasi bo'lib, ular o'z-o'zidan juda kam ehtimolli hodisa hisoblanadi.

Ikkinchidan. Tushgan yorug'lik intensivligining oshishi bilan oqimning kuchlanishga bog'liqligi tabiati o'zgarmaydi, faqat to'yinganlik oqimining kattaligi ortadi.

Fotoelektr effektining ikkinchi qonuni. To'yinganlik oqimining qiymati yorug'lik oqimining qiymatiga mutanosibdir.

Fotoelektrik effektni o'rganishda hamma nurlanish ham fotoelektr effektini keltirib chiqarmasligi aniqlandi.

Biroq, bunday hayratlanarli tasodiflarni tushuntirishning bir usuli bor: butun olamlar doimiy ravishda shakllanayotganini tan olish, ularning har biri o'ziga xos xususiyatlarga ega. tasodifiy statistika. Bu, ko'pchilik orasida, koinot insonni o'zi kabi yaratish uchun qulay sharoitlar bilan tug'ilishi mumkin bo'lgan statistik ehtimollikni oshiradi.

Uning nazariyasiga ko'ra, hamma bir xil koinotdan tug'ilganda, fizik qonunlar tirik mavjudotlar uchun bo'lgani kabi, biroz o'zgartiriladi. Shunday qilib, dushman qonunlar bilan tug'ilgan va oxir-oqibat o'chib ketadigan koinotlar mavjud. Ushbu asl g'oya kvant mexanikasining mikroskopik hodisalar mavjudligini kuzatishga asoslanadi, bunda zarra go'yo ko'rinmas, ammo haqiqiy "analog"ga xalaqit beradigandek harakat qiladi. Agar bu kichik zarrachalarning o'xshashligi bo'lsa, demak ulardan eng katta ob'ektlar ham qandaydir o'xshashlikka ega ekanligi kelib chiqadi.

Fotoelektr effektining uchinchi qonuni. Har bir modda uchun fotoelektr effekti hali ham mumkin bo'lgan minimal chastota (maksimal to'lqin uzunligi) mavjud.

Ushbu to'lqin uzunligi "fotoelektrik effektning qizil chegarasi" deb ataladi (va chastota - fotoelektr effektining qizil chegarasiga mos keladi).

Maks Plank ishi paydo bo'lganidan 5 yil o'tgach, Albert Eynshteyn fotoelektr effektining naqshlarini tushuntirish uchun yorug'lik emissiyasining diskretligi g'oyasidan foydalangan. Eynshteyn yorug'lik nafaqat to'plamlarda chiqariladi, balki to'plamlarda tarqaladi va so'riladi, deb taklif qildi. Bu shuni anglatadiki, elektromagnit to'lqinlarning diskretligi nurlanishning materiya bilan o'zaro ta'sirining natijasi emas, balki radiatsiyaning o'ziga xos xususiyatidir. Eynshteynning fikricha, nurlanish kvanti ko'p jihatdan zarrachaga o'xshaydi. Kvant butunlay so'riladi yoki umuman so'rilmaydi. Eynshteyn fotoelektronning qochishini fotonning metalldagi elektron bilan to'qnashuvi natijasida tasavvur qildi, bunda fotonning barcha energiyasi elektronga o'tkaziladi. Shunday qilib, Eynshteyn yaratdi kvant nazariyasi yorug'lik yaratdi va unga asoslanib, fotoelektrik effekt uchun tenglama yozdi:

Va bu nazariya tarafdorlari uchun bu ikki haqiqat muqobil emas, balki ikkalasi ham sodir bo'ladi. Balki boshqa koinotlar ham ko‘p bo‘lib, o‘zga olamlar bilan bizniki o‘rtasida ayirboshlashlar, ayriliqlar, kesishishlar bo‘lib, balki bir kun kelib ochib berar.

Ammo hozircha bu faqat taxminiy faraz. Shuning uchun, bu uzoq muddatli chegara fotoelektrik effekt metalldan elektronning ish funktsiyasining bevosita o'lchovidir. Radiatsiya intensivligini oshirish, chiqarilgan elektronlarning energiyasini oshirmaydi, faqat ularning sonini oshiradi. Boshqacha qilib aytganda: nurlanishning har bir turi uchun faqat yorug'lik rangiga qarab tormozlanish kuchlanishining bir qiymati mavjud, ya'ni. chastotasi bo'yicha, lekin intensivligi bo'yicha emas. Bu haqiqatni faqat taxmin bilan izohlash mumkin kvant tabiati elektromagnit to'lqin.

Bu tenglama hamma narsani eksperimental tarzda tushuntirdi belgilangan qonunlar fotoelektrik effekt.

  1. Moddadan elektronning ish funktsiyasi doimiy bo'lganligi sababli, chastota ortishi bilan elektronlarning tezligi ham ortadi.
  2. Har bir foton bitta elektronni chiqarib yuboradi. Shuning uchun chiqarilgan elektronlar soni bo'lishi mumkin emas ko'proq raqam fotonlar. Barcha chiqarilgan elektronlar anodga etib borgach, fototok o'sishni to'xtatadi. Yorug'lik intensivligi ortishi bilan materiya yuzasiga tushadigan fotonlar soni ortadi. Binobarin, bu fotonlar urib yuboradigan elektronlar soni ortadi. Bunday holda, to'yinganlik fototoki ortadi.
  3. Agar fotonlarning energiyasi faqat ish funktsiyasini bajarish uchun etarli bo'lsa, u holda chiqarilgan elektronlarning tezligi nolga teng bo'ladi. Bu fotoelektr effektining "qizil chegarasi".

Ichki fotoelektr effekti kristalli yarim o'tkazgichlar va dielektriklarda kuzatiladi. Bu nurlanish ta'sirida bu moddalarning elektr o'tkazuvchanligi ulardagi erkin oqim tashuvchilar (elektronlar va teshiklar) sonining ko'payishi hisobiga ortadi.



Bu hodisa ba'zan fotoo'tkazuvchanlik deb ataladi.

Zarrachaning gaz atomining zarba ionlanishini amalga oshirish uchun ega bo'lishi kerak bo'lgan maksimal kinetik energiya LIONISga qanchalik yaqin bo'lsa, zarrachaning massasi atom massasiga nisbatan kichikroq bo'ladi. Elektron uchun bu energiya har qanday ionga qaraganda kamroq.
Metall ichidagi elektron ega bo'lishi mumkin bo'lgan maksimal kinetik energiya buning uchun etarli emas.
Fotoelektronlarning maksimal kinetik energiyasi tushayotgan yorug'likning intensivligiga bog'liq emas, balki boshqa narsalar teng bo'lganda, faqat tushayotgan monoxromatik yorug'lik chastotasi bilan belgilanadi va chastota ortishi bilan ortadi. Bu eksperimental (sifat) faktni nazariy asoslab bergan A.
Fotoelektronlarning maksimal kinetik energiyasi so'rilgan yorug'lik chastotasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir va uning intensivligiga bog'liq emas.
Fotoelektronlarning maksimal kinetik energiyasi fotoelektrik effektni keltirib chiqaradigan monoxromatik nurlanish chastotasining ortishi bilan chiziqli ravishda ortadi.
Osilatorning maksimal kinetik energiyasi uning maksimal potentsial energiyasiga teng. Bu aniq, chunki tebranish nuqtasi ekstremal holatga ko'chirilganda, uning tezligi (va, demak, kinetik energiya) nolga teng bo'lganda, osilator maksimal potentsial energiyaga ega bo'ladi. Osilator muvozanat holati (x 0) nuqtasidan o'tish momentida maksimal kinetik energiyaga ega bo'ladi. potentsial energiya nolga teng.
Osilatorning maksimal kinetik energiyasi uning maksimal potentsial energiyasiga teng. Bu aniq, chunki tebranish nuqtasi ekstremal holatga ko'chirilganda, uning tezligi (va, demak, kinetik energiya) nolga teng bo'lganda, osilator maksimal potentsial energiyaga ega bo'ladi. Potensial energiya nolga teng bo'lganda, osilator muvozanat holati (x 0) nuqtasidan o'tish momentida maksimal kinetik energiyaga ega.
Fotoelektronlarning maksimal kinetik energiyasi yorug'lik to'lqinlarining chastotasining ortishi bilan chiziqli ravishda ortadi va yorug'lik nurlanishining kuchiga bog'liq emas.
Fotoelektronlarning maksimal kinetik energiyasi yutilgan yorug'lik chastotasiga proporsional bo'lib, uning intensivligiga bog'liq emas.
Fotoelektronning maksimal kinetik energiyasi u tomonidan yutilgan fotonning energiyasiga teng.
Osilatorning maksimal kinetik energiyasi uning maksimal potentsial energiyasiga teng. Bu aniq, chunki tebranish nuqtasi ekstremal holatga ko'chirilganda, uning tezligi (va, demak, kinetik energiya) nolga teng bo'lganda, osilator maksimal potentsial energiyaga ega bo'ladi. Potensial energiya nolga teng bo'lganda, osilator muvozanat nuqtasidan (n: 0) o'tish paytida maksimal kinetik energiyaga ega.
Shunga ko'ra, maksimal kinetik energiya Gmax eng yuqori tezlik t raax ap bilan belgilanadi, bu tizimning muvozanat holatidan o'tgan momentlarida erishiladi.
Fotoelektronning maksimal kinetik energiyasi WK Eynshteyn tenglamasidan aniqlanadi: hv - A WK; WK Av - A.
Fotoelektrik effektni kuzatish uchun o'rnatish sxemasi. Ammo metalldan chiqarilgan har bir elektronning maksimal kinetik energiyasi yorug'lik intensivligiga bog'liq emas, balki faqat metallga tushadigan yorug'lik chastotasi o'zgarganda o'zgaradi. Shunday qilib, qizil yoki to'q sariq rangli yorug'lik bilan yoritilganda, natriy fotoelektr effektini ko'rsatmaydi va faqat 590 nm dan kam to'lqin uzunligida (sariq nur) elektronlarni chiqara boshlaydi; lityumda fotoelektrik effekt 516 nm dan (yashil nur) boshlanadigan undan ham qisqaroq to'lqin uzunliklarida topiladi; va ta'sirida platinadan elektronlarning chiqarilishi ko'rinadigan yorug'lik umuman sodir bo'lmaydi va faqat platina ultrabinafsha nurlar bilan nurlanganda boshlanadi.

Ammo metalldan chiqarilgan har bir elektronning maksimal kinetik energiyasi yorug'lik intensivligiga bog'liq emas, balki faqat metallga tushadigan yorug'lik chastotasi o'zgarganda o'zgaradi.
Bombardimon deytronlarning energiyasi Ea 2 MeV ekanligi malum bolsa, energiyasi Q 3 1 MeV bolgan Oie (d - a) N14 ekzotermik reaksiya natijasida hosil bolgan a-zarralarning maksimal kinetik energiyasini toping.
Neytronlarning maksimal kinetik energiyasini aniqlang Wmax t d - n iHe reaksiyada tritiy t ta'sirida paydo bo'ladi, uning o'zi n 6Li - - t - f - oc reaksiyasiga ko'ra sekin neytronlarning 6Li da yutilishi natijasida olinadi.
Fermi - elektron ega bo'lishi mumkin bo'lgan KOj maksimal kinetik energiya mutlaq nol.
Shuning uchun berilliy chiqaradigan neytronning maksimal kinetik energiyasi 7 8 106 elektron volt bo'lib, bu taxminan 3 9 109 sm sek tezlikka to'g'ri keladi. Neytronning massasi protonning massasiga deyarli teng bo'lishi kerakligi sababli, har ikkala zarrachaning maksimal tezligi deyarli bir xil bo'lishi kerak deb taxmin qilish tabiiydir. Proton uchun kuzatilgan eng yuqori tezlik 3 3 109 sm sek., neytron uchun ham xuddi shunday qiymat neytronning kelib chiqishi haqidagi Chadvikning qarashlariga mos keladi.
Misdagi OK da erkin elektronlarning maksimal kinetik energiyasi qancha.
Atom yadrosi eng past bo'lsa, alohida nuklonning maksimal kinetik energiyasi qancha bo'ladi energiya darajasi.
Atom o'rta nuqtadagi pozitsiyada maksimal kinetik energiyaga ega, bu mos keladi eng yuqori tezlik uning harakatlari. Ammo bu holatda atomning tezligi maksimal bo'lgani uchun uning bu holatda o'tkazadigan vaqti minimaldir. Biroq, molekulalar orasidagi to'qnashuvlarning aksariyati tebranishning aynan shu fazalarida sodir bo'ladi va ancha kichikroq qismi tebranish energiyasini uzatish uchun eng qulay sharoitlar mavjud bo'lgan fazada sodir bo'ladi.
Bu erda Gmais maksimal kinetik energiyadir.
Jadvalda har bir atomga chegaraviy energiyaga ega bo'lgan elektron o'tkazilishi mumkin bo'lgan maksimal kinetik energiya ko'rsatilgan.
Fotoelektr effektining ikkinchi qonuni: fotoelektronlarning maksimal kinetik energiyasi yorug'lik chastotasi bilan chiziqli ravishda ortadi va yorug'lik intensivligiga bog'liq emas - J ta.
Doimiy yorug'lik intensivligida, chiqarilgan elektronlarning maksimal kinetik energiyasi yorug'lik chastotasiga oddiy chiziqli bog'liqlik bilan tavsiflanadi. Bundan tashqari, bunday chiziqli munosabatlar o'rganilayotgan barcha materiallar uchun bir xil nishabga ega; demak, bu qiyalik fotonlarning o'ziga xos xususiyatidir. Shunday qilib, biz izlayotgan aloqani topdik: yorug'lik nurining to'lqin xususiyatlari va bu nurning fotonlari olib yuradigan yagona xarakterli energiya o'rtasidagi bog'liqlik.
Kechiktiruvchi kuchlanish U3 yorug'lik tomonidan chiqarilgan elektronlar ega bo'lgan maksimal kinetik energiyaga bog'liq.
Logarifm argumentining numeratori 2m0V2 yorug'lik zarrasi - zarracha bilan to'qnashuvda olishi mumkin bo'lgan maksimal kinetik energiyani ifodalaydi.
Bu munosabat rasmda ko'rsatilgan. 4.62. Fotoelektronlarning maksimal kinetik energiyasi tushayotgan yorug'lik chastotasi bilan chiziqli ravishda ortadi va uning intensivligiga bog'liq emas. O'lchovlar shuni ko'rsatdiki, har bir metall uchun fotoelektronning energiyasi nolga teng keladigan yorug'likning kesish chastotasi yoki to'lqin uzunligi mavjud; bu va undan past chastotada (yoki kattaroq to'lqin uzunligida) har qanday intensivlikdagi yorug'lik fotoelektrik effektga olib kelmaydi. Bu chastota (to'lqin uzunligi) fotoelektr effektining qizil chegarasi deb ataladi.

Shaklda. 286 da fotoeffekt vaqtida bariy yuzasidan chiqarilgan elektronlarning maksimal kinetik energiyasi E t nurlantiruvchi nurning v chastotasiga bog'liqligi grafigi ko'rsatilgan.
Shaklda. 11.6 alyuminiy, rux va nikel uchun metallni nurlantiradigan yorug'lik chastotasiga qarab fotoelektronlarning maksimal kinetik energiyasini o'lchash natijalarini ko'rsatadi.
to'ldirish kvant holatlari metalldagi elektronlar.| Fermioidlarning mutlaq qiymatdagi degeneratsiyalangan gazi uchun taqsimot funksiyasining grafigi. Anjirdan. 3.6 maksimal kinetik energiya Fermi darajasida joylashgan elektronga ega bo'lishini ko'rsatadi. Bu energiya chuqurning tubidan o'lchanadi va har doim ijobiydir.
Lekin da katta raqamlar elektronlar, ularning maksimal kinetik energiyasi katta va shuning uchun de Broyl to'lqin uzunligi kichikdir. Shuning uchun taklif qilingan usulning qo'llanilishining sharti shundaki, atomdagi elektronlar soni birlikka nisbatan etarlicha katta bo'lishi kerak.
Lukirskiy va S. S. Prilejaev eksperimental ravishda tasdiqladilar chiziqli bog'liqlik tushayotgan yorug'lik chastotasi bo'yicha fotoelektronlarning maksimal kinetik energiyasi.
Bloklash potentsiali pr ni o'lchash orqali katoddan chiqib ketayotgan elektronlarning maksimal kinetik energiyasini (va tezligini) aniqlash mumkin.
Bloklash potentsialini fg o'lchash orqali katoddan chiqib ketayotgan elektronlarning maksimal kinetik energiyasini (va tezligini) aniqlash mumkin.
Taqqoslangan barcha qurilmalardan konoidal nozul reaktivning maksimal kinetik energiyasi bilan tavsiflanadi.
O'rganish uchun o'rnatish diagrammasi.| Fototokning kuchlanishga bog'liqligi. Ushbu o'lchovlar ikkinchisini o'rnatishga imkon berdi tashqi fotoelektrik qonun: nurlanish bilan urilgan elektronlarning maksimal kinetik energiyasi nurlanish intensivligiga bog'liq emas, faqat uning chastotasi (yoki to'lqin uzunligi X) va elektrodning materiali bilan belgilanadi.
Ko'rsatingki, volan materialining mustahkamligi o'zgarmagan holda, maksimal kinetik energiya faqat hajmga bog'liq, lekin volanning massasiga emas.