156
Cədvəl 4.1.
Bəzi maddələrin fotoelektrik xaraktestikası
Maddə
ç
,
∙ 10
,
,
Sezium
1,9
4,6
650
Kalium
2,2
5,3
560
Natrium
2,3
5,6
540
Kalsium
2,7
6,5
460
Sink
3,7
8,9
340
Gümüş
4,3
10
260
Volfram
4,5
11
280
Nikel
5,0
12
250
Platin
5,3
13
230
Fotoeffektin qırmızı sərhəd dalğa uzunluğunu təyin edin
Məsələ 1. Elektronun müəyyən metaldan çıxış işi 4,76 eV-dir.
Bu metal üçün fotoeffektin
qırmızı sərhəd dalğa uzunluğu nəyə bərabərdir?
Nəticənin müzakirəsi:
Fotoeffektin qırmızı sərhəd dalğa uzunluğunu necə təyin etdiniz?
Həyatla əlaqələndirin:
Məsələ 2. İnsan gözünə 1 san-də neçə foton düşər? Göz dalğa uzunluğu 0,5 mkm və gücü
1,8 ∙ 10
olan işıq şüalarını hiss edir (ℎ = 6,6 ∙ 10
∙
).
Özünüzü qiymətləndirin:
№
Suallar
Bilirəm
zəif orta yaxşı
1
Vakuum fotoelementində fotocərəyən hansı istiqamətdə-
dir: katoddan anoda, yoxsa əksinə?
2
Fotoeffekt üçün Eynşteyn tənliyindən fotoelektronun
maksimal sürətinin hesablanma düsturunu yaza bilərsi-
nizmi?
3
Fotoeffekt üçün Eynşteyn tənliyinin enerjinin saxlanması
qanununa əsaslandığını isbat edin.
4
İsbat edin ki, Plank sabiti üçün
ℎ =
bərabərliyi doğ-
rudur.
5
Saxlayıcı gərginliyin fiziki mahiyyəti nədir və onun
qiyməti nədən asılıdır?
NƏ ÖYRƏNDİNİZ?
“Fotoeffektin anlayış xəritəsi”ni qurun.
1. İşığın korpuskulyar nəzəriyyəsinə görə N fotondan ibarət şüalanma enerjisi:
E = Nh.
2. Şüalanmanın gücü:
P = .
İPUCU
ARAŞDIRMA
2
TƏTBİQETMƏ
LAYİHƏ
157
4.3. KOMPTON EFFEKTİ VƏ DE BROYL DALĞALARI
(Təqdimat dərs)
Təqdimat üzərində işləyərkən aşağıda təqdim olunan qısa nəzəri materialdan və
elektron ünvanlarından istifadə edə bilərsiniz.
1. Qısa nəzəri material.
1.1. Kompton effekti. ABŞ fiziki Artur Kompton (1892–1962) 1923-cü ildə işığın
korpuskulyar təbiətə malik olduğunu və fotonların impulslarının varlığını təsdiq
edən bir fiziki hadisəni apardığı eksperimentlərdə aşkar etmişdir. O, yüksək enerjili
rentgen şüalarının yüngül atomlardan (məsələn, hidrogen, karbon, bor, alüminium
və s.) təşkil olunmuş maddələrdən səpilməsini tədqiq edərkən belə bir fakta diqqət
yetidi ki, səpilmə nəticəsində bu şüaların dalğa uzunluğu dəyişir. Belə ki, səpilən
şüaların içərisində düşən
dalğa
uzunluqlu şüalardan başqa, dalğa uzunluğu
′ >
olan şüalar da mövcuddur (
a
).
Kompton effekti adlanan bu hadisəni işığın elektromaqnit dalğa nəzəriyyəsinə
əsasən izah etmək olmur. Belə ki, bu nəzəriyyəyə görə sükunətdə olan sərbəst
elektronun üzərinə düşən elektromaqnit dalğasının təsiri altında elektron həmin
dalğanın tezliyinə bərabər tezliklə rəqsi hərəkətə başlamalıdır. Rəqsi hərəkət edən
elektron isə, öz növbəsində düşən dalğanın tezliyinə bərabər tezliklə məcburi rəqs
edərək eyni tezlikli ikinci elektromaqnit dalğası şüalandırmalıdır.
Əgər işığın
= ℎ
enerjisinə və
= impulsuna malik fotonlar selindən ibarət
olduğu
fərz edilərsə, bu halda işığın sərbəst elektronlardan səpilmə prosesinin foton
ilə elektronun toqquşmasının nəticəsi kimi izah olunur. Belə ki, bu toqquşma zamanı
foton öz enerjisinin bir hissəsini elektrona verdiyindən o, həm öz enerjisini, həm də
istiqamətini dəyişir.
Beləliklə, işığın zərrəciklər seli təsəvvürlərinə əsasən Kompton
effektindən aşağıdakı nəticələr çıxarıldı:
1. Foton sərbəst elektronla elastik toqquşmaya məruz qalaraq ondan səpilir.
2. Səpilən fotonun enerjisi azaldığından
enerji tənliyinə görə,
>
və
= ℎ
=
ifadəsindən enerjinin azalması, səpilən fotonun dalğa uzunluğunun
artmasına səbəb olur:
<
.
4. İmpulsun saxlanması qanunu ödənilir:
=
+
.
(a)
>
;
>
;
<
; >
üşə
;
;
;
= ℎ
e
ə ə
ə
ə
;
;
;
= ℎ
e
LAYİHƏ