ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Зарождение волновой механики и квантовой теории из "Общая химия" Обратимся теперь к рассмотрению другого явления, называемого фотоэлектрическим эффектом. Наверное, каждому случалось видеть пропускные автоматы в метро, снабженные электрическим глазом , или такие светометрические устройства, как фотоэкспонометры (иногда встраиваемые в фотоаппараты), которые применяются для определения правильной экспозиции при фотографировании. Чтобы понять, на чем основано действие этих приспособлений, рассмотрим опыт, подобный одному из тех, которые привели к открытию в 1905 г. знаменитого закона Эйнштейна, за что ему впоследствии была присуждена Нобелевская премия. [c.65] Если подключить круксову трубку с вольфрамовым катодом к источнику тока, как показано на рис. 4.12, то при достаточном напряжении между двумя электродами электроны будут вырываться из катода (отрицательного электрода) и перемещаться вдоль трубки к аноду (положительному электроду), образуя катодные лучи. Если теперь медленно снижать напряжение между электродами до тех пор, пока не прекратится образование катодных лучей, то наш прибор будет подготовлен к проведению интересного опыта. Осветим солнечным светом вольфрамовый электрод—при этом обнаружится, что электроны снова начнут перемещаться к положительному электроду. Экспериментируя подобным образом, мы убедимся, что в этом опыте важную роль играет длина волны света, которым освещают катод. Оказывается, что видимая часТь солнечного света не вызывает появления тока электроны покидают атомы вольфрама только под действием ультрафиолетовой части солнечного света. Если же изготовить катод из цезия или калия, то электроны будут вырываться из него под действием оранжевого или желтого света. Другими словами, для выбивания электронов из вольфрама необходима большая энергия или частота излучения, чем для выбивания электронов из калия. [c.65] Работа выхода 14 представляет собой количество энергии, требуемое для удаления электрона из атома металла. В приведенной записи указывается, что величина к—это постоянная Планка, однако в свое время потребовалось определить ее значение, и лишь спустя несколько лет после вывода уравнения Эйнштейна Милликен экспериментальным путем установил, что оно совпадает со значением постоянной, введенной Планком при описании излучения абсолютно черного тела. [c.66] Таким образом, результаты двух независимых экспериментов убедительно подтверждают представления о квантовой природе света. Однако существует много других экспериментов, в которых свет проявляет волновые свойства. Но споры о том, представляет ли собой свет волны или фотоны, давно улеглись, потому что было найдено удобным использовать оба эти представления. При взаимодействии с макроскопическими объектами свет проявляет такие свойства, что его можно рассматривать как волновой процесс, но при взаимодействии света с атомами или при образовании света атомами удобнее пользоваться представлением о фотонах. В следующей главе мы убедимся, насколько важную роль играют представления о квантовании энергии и о фотонах при описании строения атома. [c.66] Вернуться к основной статье