|
178-§. Yerug‘lik kvantlari haqidagi gipotezaning fotoeffekt
hodisalarida asoslanishi
Eynshteynning Milliken tajribalarida tasdiklangan (177.1) tenglamasi keyinchalik turli-tuman eksperimentlarda yana tekshi- 1 2
rib ko‘rildi (bu tenglamani -^rnwm = h(v — v0) — eV ko‘rinishda yozish ham mumkin). Xususan, tushayotgan yorug‘likning chastotasi keng intervalda o‘zgartirildi, yaʼni ko‘rinadigan yorug‘lik nuridan Rentgen nurlarigacha o‘zgartirildi va butun bu intervalda tajriba nazariyaga juda yaxshi mos keldi. Rentgen nurlari bilan o‘tkazil gan tajribalarda teng- lamani tekshirish yengil- lashadi, chunki v ning qiymati v0 ning qiyma- tiga nis batan ancha katta. Shu sababli bu xolda Eynshteyn munosabati /;v = eV ko‘rinishga ke- ladi va V o‘lchab topilgan bo‘lsa, v ni aniqlash im- konini beradi. Xatt0 juda qattiq (katta ener-
giyali) u- nurlarning 32.5. Fotoelektronlar energiyasining chastotaga to‘lqin uzuNLIKLarINI bog‘liq bo‘lishi.
o‘lchashda bu usuldan foydalaniladi, chunki bu nurlarning to‘lqin uzunliklarn juda qisqa bo‘lgani uchun ularning krista l lar dagi difraksiya hodisasi- ni kuzatib o‘lchash usuli yetarlicha aniq natija berolmaydi.
Rentgen nurlari bilan o‘tkaziladigan fotoelektr tajribalarida yorug‘lik energiyasi to‘lqin tasavvurlarda aytilgandek hamma tomenga tekns tarqaladimi yoki goh bir yo‘nalishda, goh boshqa yo‘nalishda diskret kvantlar sifatida tarqaladimi, degan masalani tekshirish mumkin. Haqiqatan ham, ko‘zga ko‘rinadigan yorug‘lik kvantlarining energiyasi juda kam bo‘ladi (masalan, sariq nurlarning chastotasi v — 5 • 1014 s"1, hv = 3,31 • 10-19 J); shuning uchun ko‘p tajriba- larda bunday nurlarni qayd qilish uchun vaqt birligi ichida juda ko‘p kvantlarni hisoblashga to‘g‘ri keladi. Shu sababdan har to- monga uchayotgan yorug‘lik kvantlarining tasodifiy taqsimoti ko‘rsa- tayotgan taʼsirni hamma tomonga bir tekis tarqalayotgan to‘lqin- ning taʼsiridan ajrata bilish qiyin. Qvant qancha katta bo‘lsa, ayrim kvantning taʼsirini sezish shuncha yengil bo‘ladi va yorug‘lik energiyasining har tomonga bir tekis emas, balki goh bir yo‘na- lishda, goh boshqa yo‘nalishda chaqnab tarqalishini tekshiradigan tajribani o‘tkazish yengillashadi. Rentgen kvantlari esa bu ta- labga javob beradi. Bundan tashqari, Rentgen nurlaridan foyda- langanda bir sekundda kamroq kvantlar chiqarish uchun zarur bo‘lgan sharoitlarni amalga oshirish yengil bo‘ladi. Rentgen nurlari vujudga keltirish uchun anodga elektronlar yog‘dirish kerak; elek- tronning to‘xtashi (yoki tormozlanishi) natijasida Rentgen nur- larining impulsi chiqariladi. Yorug‘lik kvantlari nazariyasida eng Qulay sharoitdagina to‘xtagan elektronning butun kinetik energiyasi yagona bir kvantning energiyasiga to‘liq aylanishi va bu kvantning v chastotasi kin = hv shartdan aniqlanishi ko‘rsatiladi. Agar bombardimon qiluvchi elektron V potensial lar farki yorda- mida tezlaщtirilgan bo‘lsa, u holda kin — eV.
Shunday qilib, maksimal chastota sharti quyidagi ko‘rinishga ega:
hv = eV. g
Haqiqatan ham, tajriba Rentgen to‘lqinlari chiqarilganda maksimal chastota (qisqa to‘lqinli chegara) mavjud ekanligini va bu maksimal chastotani yuqoridagi shartdan aniqlash mumkin ekanligini ko‘rsatdi, bu shartda V— tezlantiruvchi potensiallar farqi, e — elektronning zaryadi, v —чегаравий chastota va h — Plank doimiysi. Qisqaroq to‘lqinlar (v juda katta) hech qachon paydo bo‘lmaydi, uzunroq to‘lqinlar esa elektronning kinetik energiya- sining bir qismigina nurlanishga aylanganligidan dalolat beradi. Rentgen nurlari spektrining qisqa to‘lqinli chegarasini katta ishonch bilan aniqlash mumkin. Shu sababli bunday tajribalar Plank doimiysini eV = hv munosabat yordamida aniqlashdagi eng mukammal usullardan biri sifatida qaraladi. Bu usul bilan ba- jarilgan eng aniq o‘lchashlardan h ning h = 6,624-10~34 J*s qiy- mati topilgan.
Anodga yog‘dirilayotgan elektronlarning sonini o‘zgartirib, nurlantirilayotgan Rentgen kvantlarining sonini ham o‘zgarti- rishimiz mumkin. Agar bunday Rentgen nurlari metall plastin- kaga taʼsir qilsa, fotoeffekt hodisasi yuz beradi va, tajribaga muvofiq, chiqayotgan elektronlarning kinetik energiyasi kvant- ning energiyasiga teng bo‘ladi. Shunday qilib, energiya o‘zgarish- larining to‘liq sxemasi quyidagicha bo‘ladi:
Do'stlaringiz bilan baham: |
