Valno-čestična svojstva zračenja

1. Valno-čestična svojstva zračenja Elektromagnetno zračenje pri širenju pokazuje valna svojstva poput difrakcije i interferencije . U interakciji s tvari se pak zračenje ponaša poput čestica kao u primjeru fotoelektričnog učinka. Zbog toga što elektromagnetno zračenje u nekim fizikalnim pojavama ima svojstva valova , a u drugim čestica kažemo da ono ima valnočestičnu prirodu.

2. Fotoelektrični učinak Elektroni u metalu se gibaju slobodno , ali ne mogu izaći iz metala pri sobnim temperaturama .Energiju vezanja elektrona u metalu označimo s W.Ta je energija specifična za pojedini metal i reda veličine je eV-a : Ako elektron dobije kinetičku energiju veću od W, može obaviti izlazni rad jednak energiji vezanja i izaći iz metala.

3. Jedan od načina da elektron dobije dovoljno veliku kinetičku energiju i izađe iz metala je da površinu metala izložimo elektromagnetskom zračenju . Elektromagnetsko zračenje fotoelektroni cink UV izvor Pokus:

4. Ako se cinkana pločica obasja vidljivom svjetlošću , listići elektroskopa se ne skupljaju .Ako ih obasjamo izvorom ultraljubičastog zračenja , listići se sklapaju .Ako između izvora i pločice umetnemo staklo , učinka opet nema jer staklo ne propušta UV zrake . Einsteinovo tumačenje fotoelektričnog učinka Elektromagnetno zračenje je roj čestica (fotona )koje nose kvant energije hν.Konstanta h se naziva Planckova konstanta i iznosi h=6.6x 10-34 Js . Elektron upije foton i on može dobiti dovoljnu kinetičku energiju da izvrši izlazni rad i eventualno se nastavi gibati izvan metala.

5. Primjeri 1.Upotrijebi izraz za energiju fotona i kompletiraj tablicu :

6. 2.Jezgre,poput atoma, mogu upiti ili zračiti elektromagnetsko zračenje.Potrebno je 2.2 MeV-a da se razbije deuteron .Koja treba biti valna duljina zračenja da razbije deuteron? Odgovor: 3Kolika je minimalna frekvencija svjetlosti potrebna za ionizirati atom helija , čija je energija ionizacije 24 eV-a? 4.Pokus fotoefekta s cezijem daje zaustavni potencijal 0.95V pri zračenju valne duljina λ=4358 Å , a 0.38V pri valno duljini 5461 angstrema .Iz ovih podataka izračunajte Planckovu konstantu , zaustavne frekvencije i izlazni rad elektrona u ceziju .