Fotoefekt - čo by to malo byť (fyzika, veda)
Ahoj! Môže niekto, prosím, vysvetliť fotoefekt tak, aby mu porozumel niekto, kto o fyzike nemá vôbec žiadne tušenie? wikipedia atď. sú naozaj veľmi komplikované:(
3 odpovede
Na odpojenie elektrónu od atómu potrebujete určité množstvo energie. Svetlo je energia. Ak teda ľahká častica dopadne na atóm s dostatkom energie, elektrón z nej odíde. Ak ešte zostáva energia, slúži na urýchlenie elektrónu a atómu. Svetlo však nie je iba častica, je to aj vlna, elektromagnetická vlna. Elektrické a magnetické pole, ktoré sú navzájom pretkané. Pri nich je energia vo frekvencii a teda vo farbe. Červená znamená nízku frekvenciu, nízku energiu a dlhú vlnovú dĺžku, modrá znamená vysokú frekvenciu, vysokú energiu a krátku vlnovú dĺžku.
Energetický obsah a frekvencia sú prepojené prostredníctvom kvanta účinku spoločnosti Plankt. Vynásobením frekvencie kvantom účinku Planktu získate energiu svetelnej častice. Za túto realizáciu dostal Albert Einstein v roku 1905 Nobelovu cenu.
Fotoefekt je v prvom rade pozorovaním:
V experimente bol kovový povrch ožarovaný viac alebo menej krátkovlnným svetlom. Pre svetlo platí: čím kratšia je vlna (t.j. čím viac vibrácií za sekundu), tým je energickejšia. To sa vedelo. Podľa vtedajšej myšlienky mala energia svetla uvoľňovať elektróny z povrchu kovu - čoraz viac elektrónov so zvyšujúcou sa energiou a potom aj rýchlejšie elektróny.
Pozorovalo sa však to, že spočiatku (t.j. s príliš dlhou vlnou = príliš nízkoenergetické svetlo) sa nič nestalo. Napriek očakávaniam nemohlo svetlo s nízkou energiou uvoľňovať z povrchu menej pomalé elektróny, ale vôbec žiadne. Elektróny sa uvoľňovali iba z veľmi špecifickej minimálnej energie svetla - a od tejto minimálnej energie bolo všetko podľa očakávania: čím kratšia vlna (viac energie) sa stala, tým rýchlejšie boli uvoľnené elektróny.
Spočiatku nikto nedokázal vysvetliť túto potrebnú minimálnu energiu.
Albert Einstein to ako prvý vysvetlil z hľadiska kvantovej mechaniky: Na odstránenie elektrónu z atómu je potrebné minimálne množstvo energie. Elektróny nemôžu absorbovať energiu v malom množstve, ale je tu minimálne množstvo, ktoré môžu absorbovať. (Rovnako ako v supermarkete: nemôžete si kúpiť žiadne množstvo vody, musíte vybrať aspoň 1 celú fľašu.) Svetlo musí byť preto schopné preniesť aspoň tento energetický balíček na elektrón, aby sa uvoľnil. Čo viac energie dodáva svetlo potom do kinetickej energie.
Einsteinovo vysvetlenie je (prvým) dôkazom, že svetlo (a energia všeobecne vo svete tých najmenších) je kvantované, t. J. Je k dispozícii iba v minimálnych baleniach. V roku 1921 za to dostal Nobelovu cenu.
Odpovede predchádzajúcich rečníkov už obsahujú všetko, čo je dôležité pre pochopenie tejto zásady, a preto nepridávam svoju horčicu.
Ale možno pre úplnosť: