[ صفحه اول ] [ صفحه2 ] [ صفحه 3 ] [ صفحه 4 ] [ صفحه 5 ] [ صفحه 6 ] [ پاسخ به سوالات ]

تفسير کوانتومي پديده ي فوتوالکتريک

انيشتين در سال 1905 ميلادي براي تفسير پديده فوتوالکتريک، با استفاده از فرضيه ي پلانک فرض کرد که هر موج الکترو مغناطيسي با بسامد  از بسته هاي متمرکز يا کوانتوام هاي انرژي تشکيل شده است که آنها را فوتون مي نامند.

فوتون هاي موج الکترو مغناطيسي با طول موج هاي مختلف، انرژي هاي يکسان ندارند. اگر بسامد يک موج الکترو مغناطيسي  باشد، انرژي فوتون آن برابر خواهد بود با

براساس پيشنهاد انيشتين انرژي يک موج الکترو مغناطيسي با بسامد  تنها مي تواند مضرب درستي از انرژي يک فوتون باشد، در اين صورت انرژي موج الکترو مغناطيسي که ازn فوتوت تشکيل شده است برابر خواهد بود با

انيشتين همچنين فرض کرد که در اثر فوتو الکتريک ، يک فوتون با انرژي h.n به طور کامل توسط الکترون جذب مي شود و انرژي خود را به الکترون مي دهد. در نتيجه انرژي جنبشي الکترون هنگام خروج از سطح فلز برابر است با :

K=hv-w

W برابر است با کار لازم براي غلبه بر نيروهاي داخلي وارد بر الکترون در فلز. برخي از الکترون ها در فلز کمتر مقيداند، انرژي سريعترين فوتوالکترون هاي گسيل شده از آن برابر است با

w₀حداقل کار لازم براي خارج کردن يک الکترون از فلز است.  W₀  را تابع کار فلز مي نامند و بسامد قطع را مي توان از رابطه ي زير به دست آورد.

طيف اتمي

اگر نور سفيد را از منشور عبور دهيم، مي توانيم طيف نور سفيد را روي پرده مشاهده کنيم. اين طيف يک طيف پيوسته است که از طول موج هاي مختلف از بنفش تا قرمز تشکيل شده است. به همين ترتيب مي توان طيف هر نوري را که از رنگ هاي مختلف تشکيل شده است، توسط پاشيدگي در منشور مشاهده کرد.

اکنون به بررسي تابش توسط لامپ هاي حاوي بخار بسيار رقيق عنصرها مي پردازيم. اين لامپ ها به صورت لوله هاي باريک شيشه اي هستند که درون آنها گاز رقيق در فشار کم وجود دارد. در لوله دو الکترود کاتد و آند قرار دارند که اگر بين آنها ولتاژ بالايي برقرار شود، اتم هاي گاز رقيق شروع به گسيل نور مي کنند. نور گسيل شده از بخار عنصرهاي متفاوت با يکديگر تفاوت دارد. براي مثال نور حاصل از بخار جيوه به رنگ نيلي - آبي است.

 اگر اين نور را از منشور بگذرانيم، طيف آن را مشاهده مي کنيم. اين طيف پيوسته نيست و تنها از چند خط رنگي جدا از هم با طول موج هاي معين تشکيل شده است.

 طيف نور گسيل شده از بخار هر عنصر را طيف اتمي آن عنصر مي نامند. طيف اتمي حاصل از نور گسيل شده از بخار عنصرها را طيف گسيلي (يا نشري) آن اتم مي نامند.