Transcript Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο

To φωτοηλεκτρικό
φαινόμενο
Γκανάς Αλέξανδρος Γ1
Νόμπελ Φυσικής
1921
• Μήπως τιμήθηκε για την ειδική θεωρία της
σχετικότητας;
• Ή μήπως για την γενική θεωρία της
σχετικότητας;
• Παρά την τεράστια σημασία των δύο αυτών
επαναστατικών θεωριών το βραβείο Νόμπελ
δεν του δόθηκε για καμία από τις δύο.(‘Όχι βέβαια
ότι δεν αξίζουν και οι δύο Νόμπελ!)
• Συγκεκριμένα η αιτιολογία έλεγε ότι τι
βραβείο Νόμπελ του αποδόθηκε για την
προσφορά του στη θεωρητική φυσική και
ειδικά για την ανακάλυψη του νόμου του
φωτοηλεκτρικού φαινομένου.
Τί είναι το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο;
• Είναι το φαινόμενο αλληλεπίδρασης μεταξύ
ακτινοβολίας και ύλης, το οποίο
χαρακτηρίζεται από την απορρόφηση
φωτονίων και τη συνακόλουθη
απελευθέρωση ηλεκτρονίων.
α
• Για να γίνει αντιληπτό
μετρείται το ρεύμα
ηλεκτρονίων που
εκπέμπονται από μεταλλική
πλάκα που προσβάλλεται
από ηλεκτρομαγνητική
ακτινοβολία δεδομένης
συχνότητας.
• Ανακαλύφτηκε το 1887 από τον Χερτς
• Θεωρήθηκε παράδοξο, αφού δεν μπορούσε να εξηγηθεί από
την κλασσική φυσική το γεγονός ότι κάτω από από ορισμένο
κατώφλιο συχνότητας δεν εκπέμπεται κανένα ηλεκτρόνιο,
όποια κι αν είναι η ένταση της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.
• Το πρόβλημα έγκειται στο γεγονός ότι η παραπάνω ιδιότητα
δεν μπορεί να αποδοθεί σε κύμα όπως θεωρούνταν τότε η
ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
Την ερμηνεία του φαινομένου έδωσε
ο Άλμπερτ Αϊνστάιν το 1905
• Στηριζόμενος στη θεωρία των κβάντα του Μαξ Πλάνκ
ισχυρίστηκε ότι το φώς δεν εκπέμπεται μόνον αλλά και
απορροφάται κατά κβάντα, τα φωτόνια, και ενέργεια hv,
όπου h η σταθερά του Πλανκ και ν η συχνότητα.
• Ένα φωτόνιο προκαλεί το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο μόνο αν
η ενέργεια του hv είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια Ws,
που απαιτείται για την εξαγωγή ενός ηλεκτρονίου από το
μέταλλο.
• Τότε το ηλεκτρόνιο διαθέτει κινητική ενέργεια Eκ=Ws-hv.
• Τα συμπεράσματα αυτά δεν αναιρούν την
κυματική φύση του φωτός. Το φωτόνιο για
παράδειγμα έχει ενέργεια που εξαρτάται από
την συχνότητά του, που είναι κατεξοχήν
κυματική ιδιότητα.
.
Σημασία
Επομένως:
• 1. Η ερμηνεία του φωτοηλεκτρικού
φαινομένου βοήθησε στην καλύτερη
κατανόηση μας για τη φύση του φωτός,
καθώς συνετέλεσε σημαντικά στην
διαπίστωση του δυϊσμού του φωτός: το φως
συμπεριφέρεται τόσο ως κύμα όσο και ως
σωματίδιο.
Σημασία
• 2.Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο εφαρμόζεται
σε πολυάριθμες σημαντικές συσκευές όπως
τα φωτοηλεκτρικά κύτταρα
Τέλος
Βιβλιογραφία
• Εγκυκλοπαίδεια Πάπυρος-ΛαρούςΜπριτάνικα Τόμος 60ος
• www.Wikipedia.com
• Φυσική Γ’ γενικού λυκείου Γενικής παιδείας
• www.google.com