000627

111 19.9. Внешний фотоэффект. Вырывание электронов с поверхности тел под действием электромагнитным излучением определенных частот. Их принято называть фотоэлектронами. Энергия фотоэлектрон имеет максимальную ки- нетическую энергию: W E −ω=  m , где W – минимальная энергия, необходимая для вы- рывания электрона с поверхности материала, назы- ваемая работой выхода электрона из материала. По классической электромагнитной теории, измене- ние интенсивности света должно вызывать измене- ния кинетической энергии фотоэлектронов. Одна- ко эксперименты показали, что их энергия зависит только от частоты падающего излучения, которая должна превышать граничную частоту. Ниже этой частоты электроны не вырываются, независимо от интенсивности и продолжительности излучения. 19.9. Photoelectric effect. The emission of elec- trons from matter by electromagnetic radiation of certain frequencies. Electrons emitted in this man- ner are called photoelectrons. An ejected electron has a maximum kinetic energy : W E −ω=  m , where W is the minimum energy required to remove an electron from the surface of the material. It is called the work function of the material. Accord- ing to classical electromagnetic theory, an alteration in the intensity of light induces changes in the ki- netic energy of emitted electrons. But experiments showed that electrons are dislodged only by radiation when it reached or exceeded a threshold frequency. Below that frequency, no electrons are emitted from the material, regardless of the light intensity or the length of time of exposure to the light. Внешний фотоэффект Photoelectric effect 19.10. Эффект Комптона. Упругое рассеяние электромагнитного излучения на электронах, приводящее к увеличению длины волны излу- чения. Увеличение длины волны рентгеновских лучей, рассеянных электронами мишени, зави- сит от угла рассеивания θ и определяется как ) cos 1( θ − =λ−λ′ mc h , где λ′ и λ – длины волн рассеянного и падающего излучения соответственно, m – масса электрона. Этот эффект не объясним волновыми представ- лениями о свете. Из классической электроди- намики следует, что рассеяние электромагнит- ной волны на заряженных частицах не изменя- ет её длину волны. Результаты изучения эффек- та Комптона и внешнего фотоэффекта явились важным шагом в понимании квантовой приро- ды света и создали почву для формирования концепции корпускулярно-волнового дуализма. 19.10. Compton effect. Elastic scattering of elec- tromagnetic radiation by electrons, which leads to an increase of wavelength of incident radiation. The change in wavelength of x-rays scattered by elec- trons in a target depends on the scattering angle θ and is given by ) cos 1( θ − =λ−λ′ mc h , where λ′ and λ is a wavelength of scattered and incident radiation accordingly, m is a mass of electron. The effect demonstrates that light can- not be explained purely as a wave phenomenon. The classical theory of an electromagnetic waves scattered by charged particles, cannot explain shifts in wave length. Study of Compton effect and the photoelectric effect led to important steps in understanding the quantum nature of light and influenced the formation of the concept of wave- particle duality. 19.11. Спонтанное излучение. Спонтанное из- лучение – процесс, в котором атом или молекула пе- реходит из возбужденного энергетического состоя- ния в более низкое энергетическое состояние и ис- пускает энергию в виде фотона. В конечном счете, большая часть видимого нами света, представляет результат спонтанного излучения; оно вездесуще и 19.11. Spontaneous emission. Spontaneous emission is the process in which an atom or a mol- ecule transits from an excited energy state to a lower energy state and emits a quantized amount of energy in the form of a photon. Spontaneous emission is ultimately responsible for most of the light we see all around us; it is so ubiquitous that there are many