Создай анкету
или войди через

Вселенная

Наука и техника, Создано 18.10.2018
Сейчас онлайн: 21

Почему очень красный свет не "выбивает" электроны из металла

Планк ввел формулу связи частоты электрона с его энергией. У Эйнштейна свет состоит не  из волн, а из фотонов; один фотон выбивает из металла один электрон. Используя формулу Планка, Эйнштейн объяснил,что красный свет порождает более медленные электроны,чем голубой.Частота красного света ниже,чем голубого. Потому красный фотон менее энергичен,чем голубой. Голубой фотон сильнее толкает электрон,чем красный,и потому электрон приобретает более высокую скорость.По мере покраснения света выбиваемые из металла электроны становятся медленнее.
 Фотон выбивает электрон из металла. Чем больше имеющаяся у него кинетическая энергия,тем быстрее движение электрона. Скорость электрона, вылетающего из металла, связана с его энергией, а она связана с энергией выбившего его фотона. Чем больше кинетической энергии фотон передает электрону, тем с большей скоростью движется электрон.
Часть энергии фотона уходит на преодоление энергии связи,за счет которой электроны удерживаются в металле. То есть, на выходе из металла электрон имеет кинетическую энергию,равную разности энергии фотона и энергии связи. Итак, чтобы электрон вылетел из металла, энергия фотона должна быть больше энергии связи. С покраснением света,то есть, с увеличением длины волны, частота уменьшается.При достаточно красном цвете энергия фотона становится меньше энергии связи,и потому электроны уже не вылетают из металла.
Рост интенсивности света увеличивает число фотонов,падающих на металл. Но они не обладают достаточной энергией,чтобы выбить электрон. Один фотон бьет по одному электрону. Потому рост интенсивности света не меняет скорость испускаемых электронов.При росте числа фотонов определенного цвета, падающих на металл, из него выбивается больше электронов- и все с одинаковой скоростью. Потому что фотоны,независимо от их количества, бьют по электронам с одинаковой силой. И поэтому электроны вылетают с одинаковой скоростью независимо от интенсивности света. Диапазоны частот электромагнитных волн в таблице.
Елена, 59
17
23
0
Елена, 59 Барнаул
# ×
17 сентября 2020 в 15:50
1
Дмитрий, 56 Москва
# ×
17 сентября 2020 в 15:53
Ну, погнали.
Самая сложная тема из возможных, видимо.

Первый вопрос, который возникает: как же так, электрон вращается по орбите, а значит энергия выхода должна быть разной, так как фотон не может попасть под строго-заданным углом по электрону, но энергия одинакова.
Ок, списываем на то, что электрон не вращается.

Второй вопрос вообще сверхсложный: что такое фотон?
Не частица он потому, что не оставляет следа в камере Вильсона - это первое.
Второе: в случае удаления источника от приёмника энергия фотона снижается(краснеет), но этого не может быть, если он - частица, а может быть только разность во времени. Ибо, какова бы ни была скорость выхода фотона, она изменяется до его обычного значения. Время же, будь оно и чем-то реальным, никак не может повлиять на энергию и размерность частицы. 
0
Елена, 59 Барнаул 17 сентября 2020 в 16:13
0
Дмитрий, 56 Москва 17 сентября 2020 в 16:17
А давай слово "корпускулярные" заменим словом "порционные", а?
Разница колоссальна, но именно она наводит на след того, что же такое фотон.
0
Елена, 59 Барнаул 17 сентября 2020 в 16:25
У Планка энергия испускается дискретными порциями-квантами. У Эйнштейна фотон- квант света. Все верно.
0
Дмитрий, 56 Москва 17 сентября 2020 в 16:38
Нет не верно 😄

Итак, у нас есть порция.
Вопрос: чего порция?
0
Елена, 59 Барнаул 17 сентября 2020 в 16:43
Порция энергии. У Планка электроны в металле могут осциллировать только с другими дискретными частотами. Энергетические ступени между этими частотами есть кванты.
0
Елена, 59 Барнаул 17 сентября 2020 в 16:46
На атомном уровне энергия меняется дискретными квантами( квантовая механика).
0
Дмитрий, 56 Москва 17 сентября 2020 в 16:51
Порция и квант - синонимы. Энергия же завязана на массу, а массы у фотона нет.
Имеем в итоге логическую несостыковку.

Потому вопрос повторяю: порция чего?
0
Елена, 59 Барнаул 18 сентября 2020 в 07:56
Энергия= постоянная Планка* частоту электрона. Логических нестыковок в фотоэлектрическом эффекте много. Классическая волновая модель света не работала .Тогда Эйнштейн при рассмотрении проблемы фотоэффекта взял фотон не как волну (в классической модели света), а как частицу. Это объяснение в посте.
0
Дмитрий, 56 Москва 18 сентября 2020 в 13:02
Я это знаю - это история.
Постоянная планка - МАТЕМАТИЧЕСКИЙ коэффициент, естественно, что он постоянен, в отличии от ложного коэффициента, притянутого за уши(гравитационной постоянной, к примеру, нет в природе килограмма, мы его выдумали под собственное удобство).

Но, повторяю свой вопрос: порция чего?
0
Елена, 59 Барнаул
# ×
17 сентября 2020 в 16:14
0
Елена, 59 Барнаул
# ×
17 сентября 2020 в 16:16
0
Елена, 59 Барнаул
# ×
17 сентября 2020 в 16:17
0
Елена, 59 Барнаул
# ×
17 сентября 2020 в 16:20
0
Елена, 59 Барнаул
# ×
17 сентября 2020 в 16:36
0
Елена, 59 Барнаул
# ×
17 сентября 2020 в 16:38
Ваше имя
Эл. Почта
Начать
Администрация
Елена, 59Барнаул Администратор