EFECTUL FOTOELECTRIC. DOVADĂ A CUANTIFICĂRII ENERGIEI

Efectul fotoelectric constă în emisia de electroni de către o suprafaţă metalică datorită reacţiunii acestuia cu un fascicul de radiaţii incidenţă pe ea. Studiul efectului fotoelectric a condus la descoperirea legilor acestui fenomen. Dintre legile efectului fotoelectric două nu au putut fi explicate.
I. Emisia de electroni (foto electroni) au loc numai dacă rad incidentă au o frecvenţă ce depăşeşte o anumită frecvenţă şi frecventă de prag specifică fiecărui metal.
II. Energia cinetică a fotoelectronilor emişi de suprafaţă creşte cu frecvenţa incidentă dintr-o funcţie şi este incidentă dintr-o funcţie şi este independentă de radiaţii incidente.
Explicaţia celor două legi o dă A. Einstein în 1904-1905, plecând de la ipoteza cuantificării a lui Plank. El admite că radiaţia luminoasă incidentă nu transportă energie în mod continuu, că efectul fotoelectric corespunde transferului de energie de la un foton la un electron (ciocnire foton-electron cu anihilarea fotonului) conform bilanţului de energie:
(2) unde: - lucrul mecanic de extracţie; - energia cinetică a fotoelectronului; - energia foton – electron incident.
Măsurat experimental au pus în evidenţă o concordanţă destul de bună între teoria cuantică a lui Einstein şi legile descoperite experimental astfel că efectul foto- electric este o nouă dovadă a cuantificării energiei purtată de radiaţia luminoasă.
unde: m – masa de mişcare; - masa de repaus.

(3)


(4)
Dacă folosim relaţia (4) pentru foton vom avea în vedere că fotonul nu există în repaus.
; (4)E=C*P; E==h; h=C*P ;
(5)
Relaţia (5) reprezintă legătura duală corpuscul – undă a fotonului.