Hvad var Albert Einsteins bidrag til vores forståelse af den fotoelektriske effekt?
Problemet:
* Den fotoelektriske effekt, emissionen af elektroner fra et metal, når lys skinner på det, var et forundrende fænomen. Klassisk fysik kunne ikke forklare hvorfor:
* lysets intensitet betyder noget: Lysere lys burde have skubbet elektroner ud med mere energi, men det øgede kun * -nummeret * elektroner, ikke deres individuelle energi.
* frekvens af lys betyder noget: Rødt lys, uanset hvor lyst, ville ikke skubbe elektroner ud fra visse metaller, mens endda svagt blå lys kunne.
* Øjeblikkelig emission: Elektroner blev udsendt næsten øjeblikkeligt, selv med lav lysintensitet, hvilket modsiger den klassiske bølgemodel af lys.
einsteins løsning:
* I 1905 foreslog Einstein en radikal idé: lys opfører sig som om den er lavet af små pakker med energi kaldet fotoner. Energien i hver foton er proportional med hyppigheden af lys (E =Hν, hvor H er Plancks konstante).
* einsteins forklaring:
* En foton interagerer med et elektron i metallet. Hvis fotonens energi er høj nok (over en tærskelværdi kaldet arbejdsfunktionen), kan elektronet skubbes ud.
* Lysere lys betyder flere fotoner, hvilket fører til flere elektroner udsat, men energien fra hver elektron afhænger kun af fotons energi (frekvens).
* Forsinkelsen i emissionen er ubetydelig, fordi interaktionen mellem foton og elektron er øjeblikkelig.
Einsteins indflydelse:
* forklarede den fotoelektriske effekt: Dette revolutionære koncept, der er baseret på Plancks kvanteteori, forklarede perfekt den observerede opførsel.
* etablerede lysets partikel: Dette arbejde gav stærkt bevis for lysets kvante karakter og banede vejen for udviklingen af kvantemekanik.
* vandt ham Nobelprisen i fysik i 1921: Hans forklaring af den fotoelektriske effekt blev anerkendt som et væsentligt bidrag til fysik.
Kort sagt, Einsteins forklaring af den fotoelektriske effekt:
* løst et langvarigt puslespil.
* revolutionerede vores forståelse af lys.
* Indstil scenen for udvikling af kvantemekanik.
Varme artikler
-
Forskere demonstrerer kommunikationsevne med høj båndbredde til skibeAPL’s kompakte ledige optiksystem under test fra skib til skib. Kredit:APL Et team af ingeniører fra Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL), i Laurel, Maryland, med succes har v -
Produkter fra nukleare transmutationer er spottet med enestående detaljerGUDDESS er vist koblet til GRETINA med eksperimenter, fra venstre, Heather Garland, Chad Ummel og Gwen Seymour, hele Rutgers University, og Rajesh Ghimire fra University of Tennessee – Knoxville og OR -
Fysikere skaber et højstyrkemateriale til rum- og teknikindustrienKredit:Tomsk State University Et team fra Laboratory for Physics of High-Strength Crystals (Rusland, Tomsk State University) har udviklet et nyt højstyrkemateriale baseret på jern for at forbedre -
Når væske flyder næsten lige så hurtigt som lys - med kvanterotationUltrarelativistisk flow af kvark-gluon plasma med spin. Til venstre, systemets oprindelige tilstand, til højre -- resultatet af hydrodynamisk evolution. Pilene i det nederste billede viser plasmastrøm