CUPRINS

Astfel, una din legile efectului fotoelectric este proporţionalitatea dintre intensitatea curentului de
saturaţie şi fluxul luminos incident:
I = γ Φ
(5.2)
sat
unde γ este o constantă de proporţionalitate.
Dacă se măsoară energia cinetică a fotoelectronilor, prin determinarea tensiunii de frânare, U f , pentru
diferite frecvenţe ale luminii incidente, se constată că:
- pentru fiecare metal există o frecvenţă a luminii, ν 0
(numită frecvenţă de prag), sub care
efectul fotoelectric nu se produce;
- energia cinetică a fotoelectronilor creşte cu creşterea frecvenţei luminii, pentru orice valoare
mai mare decât frecvenţa de prag, ν > ν
0
;
- efectul fotoelectric este instantaneu.
Nici una constatările experimentale privitoare la efectul fotoelectric nu poate fi explicată cu teoria
undelor electromagnetice. La începutul secolului XX, în anul 1905, Planck a formulat o teorie privind
emisia radiaţiei termice sub formă de cuante de energie. Conform acestei teorii, purtătorii cuantelor de
energie sunt nişte corpusculi miscroscopici, numiţi fotoni. Energia unui foton este proporţională cu
frecvenţa undei electromagnetice respective:
ε = h ν
(5.3)
unde h este constanta lui Planck, care are valoarea h = 6,6 10 -34 J s.
Preluând teoria cuantelor, Einstein propune o explicaţie a efectului fotoelectric bazată pe fotoni.
Astfel, el presupune că şi într-un fascicol luminos energia este transportată prin spaţiu sub formă de porţii
finite, numite cuante de energie, de către fotoni. Fiecare foton din facicolul incident pe catodul fotocelulei
ciocneşte un electron căruia îi cedează energia sa. Electronul care a prmit energia fotonului poate fi
eliberat din metal, dacă energia fotonului este mai mare decât lucrul de extracţie a electronilor din metal,
L ext . Restul de energie a fotonului devine energia cinetică a fotoelectronului emis. Astfel, Einstein a scris
legea efectului fotoelectric sub forma:
1
h +
2
2
ν = L
ext
m v
(5.4)
Lucrul mecanic de extracţie a electronior este relativ mic la metale, de aceea producerea efectului
fotoelectric este posibilă la energii nu prea mari ale fotonilor incidenţi. Relaţia (5.4) explică din punct de
vedere teoretic toate legile deduse pe cale experimentală pentru efectul fotoelectric.
136