6. Fotoeffekt va uning qonunlari. Fotonlar energiyasi va impulsi. Kompton effekti. Yorug`likning bosimi. Yorug`likning issiqlik va ximiyaviy ta’siri. Fotolyuminestsentsiya, fluorestsentsiya va fosforestsentsiya

A

hv

eU

mv



















0

max

2

2

 

formula     bilan     aniqlanadi.     Bu     formula     Eynshteynning 

fotoeffekt uchun yozilgan kvant formulasi hisoblanadi 

            Eynshteyn   formulasi   orqali   fotoeffekt hodisasida kuzatiladigan barcha 

qonuniyatlarni  tushuntirib  berish  mumkin.  Bu  tenglamadan  elektronlar  maksimal 

kinetik energiyasini yorug’lik       chastotasiga       chiziqli       boglanishini,  lekin 

yorug’lik intensivligiga   bog’lanmaganligini,  qizil chegaraning     

---

mavjudligini,  fotoeffektning inersiyasizligini tushunish oson. 

           Katod  sirtidan  1  sekundda  uchib  chiqayotgan  fotoelektronlarning  umumiy 

soni  ana  shu  sirtga  vaqt  birligi  ichida:  tushayotgan  fotonlar  soniga  proporsional 

bo’lishi  lozim.  Bundan  to’yinishning  yorug’lik  oqimi  intensivligiga  to’g’ri 

proporsional  ekanligi  kelib  chiqadi.  Eynshteyn  tenglamasidan  yoquvchi 

potensialning  ν-  chastotaga  bog’liqligini  ifodalovchi  to’g’ri  chiziq  og’ish 

burchagining  tangensi  Plank  doimiysining  elektron  zaryadiga  nisbatiga  teng 

bo’lishini topamiz: 

                                             tgα =

e

h

 

Bu  tenglik  Plank  doimiysining  qiymatini  tajribada  aniqlash  imkoniyatini  beradi. 

Bunday  o’lchashlar  1914  yilda    o’tkazilgan  va  Plank  tomonidan  h  ning  topilgan 

qiymatiga mos kelgan. O’lchashlar shuningdek elektronning metalldan chiqish ishi 

A ni ham aniqlash imkonini bergan: 

 

 

 

                                            A=hv

min

=

киз

hc



 

                                          3-rasm.  

 

       Yoquvchi potensial U

0

 ning tushayotgan yorug’lik  chastotasiga bog’liqligi. 

           Bu  yerda 

киз



-  fotoeffekt  qizil  chegarasiga  mos  keluvchi  to’lqin  uzuplik. 

Ko’pgina metallarda chiqish ishi bir necha elektron-Voltlar (1eV = 1,602 10-15 J) 

ga teng bo’ladi. Kvant fizikasida elektron -Volt energiya o’lchov birligi tariqasida 

ishlatiladi.   Plank  doimiysining    elektron  -  Voltlardagi qiymati  h = 4,136• 10

-15

 

eV  ga  teng bo’ladi. Metallar ichida eng kichik chiqish ishiga ishqoriy metallar ega 

bo’ladi.   Masalan natriy   uchun    A=1,9eV   bo’lib,   fotoeffekt   qizil   chegarasi 

киз





 680 nm   ga  mos  keladi.   Shu  sababdan  ishqoriy   metall birikmalaridan 

fotoelementlar katodlarini yasashda  foydalanadilar. Bunday fotoelementlar ko’zga 

ko’rinuvchi  yorug’likni  qayd  qilishga  mo’ljallangan  bo’ladi.  Shunday  qilib, 

fotoeffekt qonunlari yorug’lik nurlanish va yutilish jarayonlarida fotonlar deb nom 

olgan zarralar oqimi kabi o’zlarini his etishlarini ko’rsatadi. 

---

2 

2 

4 

2 

0 

c

 

p

 

c

 

m

 



 

c

hv

c

E



         

 

 

 

 Fotonlar energiyasi  E =hv bo’lib, vakuumda  c- yorug’lik tezligi bilan tarqaladi.  

Fotonning  tinch  massasi  nolga  teng  (m

0

  =0).  Energiya,  impuls  va  massa 

o’rtasidagi: 

                                               

                                                     E

2

 =      

relyativistik bog’lanishdan foton: 

 

                                              p = 

 

impulsga ega ekanligi kelib chiqadi. 

            Shunday  qilib,  yorug’lik  tabiati  to’g’risidagi  ta’limot  ikki  asr  davomida 

aylanib  yurib,  yana  yorug’likni  zarra-korpuskula  tushunchasiga  kaytib  keladi. 

Lekin bu qaytish Nyutonning korpuskulyar nazariyasiga mexanik kaytish emas edi. 

XX  asr  boshida  ma’lum  bo’ldiki,  yorug’lik  ko’shaloq  tabiatga  ega  bo’lar  ekan. 

Tarqalishda  yorug’likning  to’lqin  xossalari  (interfersisiya,  difraksiya,  qutblanish) 

namoyon  bo’lsa,  moddalar  bilap  o’zaro  ta’sirida  uning  korpuskulyar  xossasi 

yuzaga  kelar  ekan.  Yorug’likning  bunday  ko’shaloq  tabiati  uning  korpuskulyar  - 

to’lqin dualizmi deb nom oldi. Keyinchalik bunday qo’shalok tabiat elektronlarga 

va  qolgan  boshqa  elementar  zarralarga,  atom  va  molekulalarga  ham  xos  ekanligi 

aniqlandi.  Klassik  fizika  mikroobyektlar  xossalaridagi  bunday  qo’shaloqlikni  

tushuntira olmas    ekan. Mikroobyekt    harakati    Nyutonning  klassik mexanikasi    

qonunlari    bilan    emas,  kvant    moxanikasining qonunlari    bilan    boshqarilar    

ekan.  Absolyut  qora  jism  nurlanishining  Plank  tomonidan  rivojlantirilgan  

nazariyasi Eynshteyn tomoiidan berilgan fotoeffektning kvant nazariyasi kelgusida 

maydonga kelgan kvant mexanikasining alohida fan tariqasida shakllanishiga asos 

bo’ldi.