Science >> Wetenschap >  >> Energie

Kan het foto -elektrische effect alleen worden verklaard door aan het licht te beschouwen als een stroom kleine pakketten energie of een?

Je hebt absoluut gelijk! Het foto -elektrische effect kan alleen worden uitgelegd door aan het licht te denken als een stroom van kleine pakketten energie, die we fotonen noemen .

Dit is waarom:

* klassieke golftheorie mislukt: Als licht gewoon een golf zou zijn, zoals de klassieke fysica beschreven, zou de energie die het draagt, worden verspreid over de golffront. Dit betekent dat zelfs zwak licht, gezien voldoende tijd, voldoende energie moet hebben om elektronen uit een metaaloppervlak te werpen. Experimenten toonden echter aan dat dit niet gebeurt.

* Het foto -elektrische effect en fotonen: Het foto -elektrische effect toont aan dat licht interageert met materie in discrete pakketten energie (fotonen). Hier is hoe het werkt:

* Energiedrempel: Elektronen in een metaal zijn gebonden aan een bepaalde hoeveelheid energie. Om te ontsnappen, is een foton met ten minste zoveel energie vereist.

* Geen vertraging: Zelfs zwak licht, als de fotonen voldoende energie hebben, kan elektronen onmiddellijk uitwerpen. Dit zou niet mogelijk zijn als licht slechts een golf was.

* Kinetische energie: De kinetische energie van de uitgeworpen elektronen is recht evenredig met de frequentie (en dus de energie) van het invallende licht. Dit is consistent met het fotonbeeld, waarbij een enkel foton al zijn energie aan een enkel elektron geeft.

Conclusie: Het foto -elektrische effect leverde sterk bewijs op dat licht zich gedraagt ​​als een stroom deeltjes (fotonen), niet alleen een golf, en was een cruciale factor bij de ontwikkeling van de kwantummechanica.