Что такое фотоэффект?

[Alexpo]

Alexpo:  Читайте внимательнее. Амплитуда электрического импульса с детектора строго пропорциональна энергии пойманного кванта. Которая, как известно, равна hν, т.е. пропорциональна частоте.

Извините, действительно не дочитал. Это вы о рентгенофлуоресцентном методе говорите?

[Alexpo]

Решайте, на здоровье. Только учтите, что многие наши темы полемичны и Вашего уровня и знаний не хватает, чтобы в них участвовать. А повторять зазубренные положения из учебников, в которых полно ошибок, и дурак умеет. Кстати Вы до сих пор не прошли тест на вшивость. Если забыли нужно ответить на следующие вопросы:

1. Согласны ли вы с тем, что параллельный резонансный контур, состоящий из не зависящих от частоты ёмкости и индуктивности, можно математически представить как зависящую от частоты ёмкость или индуктивность. ДА или НЕТ? Если не знаешь, уточняю, что параллельный резонансный контур это параллельно включенные конденсатор и катушка индуктивности.
2. Согласны ли вы с тем, что в проводниках плотность тока может быть представлена в виде трёх независимых составляющих: резистивной составляющей, у которой фаза плотности тока совпадает с фазой напряженности электрического поля; ёмкостной составляющей (ток смещения), у которой фаза плотности тока опережает на 90 градусов  фазу напряженности электрического поля; индуктивной составляющей, у которой фаза плотности тока отстаёт на 90 градусов от  фазы напряженности электрического поля. И никаких других составляющих плотности тока в проводнике нет и быть не может. ДА или НЕТ?
3. Согласны ли вы с тем, что в точке ленгмюровского резонанса имеет место резонанс плотности тока проводимости и плотности тока смещения. ДА или НЕТ?

Ну так Алекспа ДА или НЕТ?

Или даже на эти элементарные вопросы ответить не в состоянии. Поэтому я и говорю:
Шла бы ты домой, Пенелопа!!!

Да, плохи ваши дела, Менде, если завели свою священную мантру.  +@>
Ее назначение только в одном, позволить вам уйти от неудобных вопросов. Слив защитан.

[Фёдор Менде]

Да, плохи ваши дела, Менде, если завели свою священную мантру.  +@>
Ее назначение только в одном, позволить вам уйти от неудобных вопросов. Слив защитан.

Причём тут слив? Вы пытаетесь участвовать в темах, которые касаются электродинамики, а на элементарные вопросы ответить не можете. Что я должен думать о Вашей квалификации? К тому же, Вы нечистоплотный человек. Меня на свой фору, где меня постоянно вместе со своими сторонниками обливают грязью, а ответить на это я не могу, не пускаете, а сами на мой форум ходите.

[tcaplin]

Alexpo:

Извините, действительно не дочитал. Это вы о рентгенофлуоресцентном методе говорите?

О нем. Это тоже сообщаю во-первы'х строках своего письма...

[Фёдор Менде]

  Хорошо вопрос поставим по другому, допустим Ваш детектор облучает образец очень короткими
рентгеновскими вспышками, то есть  в образце возбуждаются только скажем 10 линий одного сорта,
будет ли тогда зависеть количество ионизированных атомов в камере от расстояния до образца.
Я эти вопросы задаю к тому, что если существует обратноквадратичная  зависимость,  Ваши фотоны
это радиально расходящаяся электромагнитная волна.

Именно так. А что касается селекции по частотам, то она заменена селекцией по амплитудам.

[tcaplin]

 НВА:

Хорошо вопрос поставим по другому, допустим Ваш детектор облучает образец очень короткими
рентгеновскими вспышками, то есть  в образце возбуждаются только скажем 10 линий одного сорта,

Не понимаю вопроса. О каком "сорте линий" Вы говорите? И каким образом этот "сорт" связан с длительностью облучения?
 Все подсчеты в спектроанализаторе - статистические. Для идентификации каждой линии спектра надо не менее нескольких тысяч принятых фотонов. Чем больше статистика, тем точнее анализ.

Я эти вопросы задаю к тому, что если существует обратноквадратичная  зависимость,  Ваши фотоны
это радиально расходящаяся электромагнитная волна.

Вы невнимательны. Зависимость чего? Количества импульсов (фотонов), влетающих в окно детектора в секунду. Например, если на расстоянии 10 см влетает 400 импульсов/сек, то на расстоянии 20 см - 100 имп/сек. Будете набирать в 4 раза дольше - получите точно такую же статистику спектра. А величина каждого импульса стандартна, соответствует частоте (энергии) линии спектра с большой точностью и от расстояния не зависит.

[tcaplin]

НВА:

Не видит ли Ваш прибор синусоиду которая получается при сложении нескольких  синусоид
с близкими частотами, c их максимумами, и гармониками и электронный блок анализируя
ее выводит состав образца, или все же Вы уверены что в прибор входят импульсы
от отдельного фотона?

Я дал очень приближенное описание. В работе детектора есть много нюансов, которые давно изучаются и в результате объяснены - и только на основе квантового подхода.

Если все это так, то все это можно объяснить только тем, что рентгеновская ЭМВ радиально
сходится в полях электронов  посредине между образцом и камерой с инертным газом и стекло
им не помеха.

У Вас "волнового" объяснения нет, только сомнения. Квантовики все давно объяснили. Тем не менее у Вас есть уверенность, что объяснить можно только чисто волновой теорией?

[AK III]

Просмотрел всю тему и так и не нашел - как объясняется фотоэффект с точки зрения квантовой теории.
Тут много её сторонников, так как?

А чтоб конкретизировать вопрос, напомню одну цитату из темы про импульс фотона.

Это не противоречие, а запрет (на поглощение фотона свободным электроном). Также есть много запретов в других областях физики. Запрещено - значит нельзя фотону свободным электроном поглотиться, а не значит, что у фотона нет импульса.  Сами по себе законы сохранения энергии и импульса - это тоже запрет на определенные процессы. Покоящийся вначале камень может сверху упасть, но не может просто так взлететь вверх без приложения дополнительной силы  и т.д. Куда не ступи - везде на все запреты .  Любой закон природы - это тоже, фактически запрет, потому что определяет, что динамика системы может развиваться только таким образом и не иначе .

Там мы пришли к выводу, что ,если у света есть импульс, то фотон не может быть поглощен электроном, а только рассеян.
Естественно, что в этом случае говорить о дискретности не имеет смысла (даже с точки зрения квантовой теории), поскольку рассеять свет электрон может с поглощением любой энергии (а вовсе не дискретной), а полностью поглотить всю энергию фотона электрон не может.

Спрашивается, так как объясняет квантовая физика фотоэффект ?
Я то раньше думал, что фотоны выбивают электроны из металла, но судя по всему, ошибался.
Так что такое фотоэффект?

[Alexpo]

Я то раньше думал, что фотоны выбивают электроны из металла, но судя по всему, ошибался.
Так что такое фотоэффект?

Да, можно говорить, что и "выбивают". А суть квантового объяснения в простейшем случае в том, что каждый квант (фотон) несет определенное количество энергии hv. Попадая на металл квант поглощается атомом, что означает, что один из электронов атома получил это количество энергии. Если это количество энергии меньше работы выхода Авых, то атом просто перейдет в возбужденное состояние, но электрон не покидает атома и фотоэффекта нет. Как только частота станет больше "красной границы", передаваемая электрону энергия станет больше Авых и электрон покидает атом (фотон его "выбил"). При этом часть энергии фотона, равная Авых , тратится на преодоление сил, удерживающих электрон в атоме, а остаток на разгон электрона до кинетической энергии Емакс. Эта энергия будет максимальной для электронов , выбиваемых светом данной частоты. Этот баланс энергий и есть уравнение Эйнштейна:

hv = Авых + Емакс.

Суть квантового подхода в том, что свет может сообщать электрону только строго определенную порцию энергии. Волна же может сообщать любое количество энергии.

[tcaplin]

Просмотрел всю тему и так и не нашел - как объясняется фотоэффект с точки зрения квантовой теории.

Ну, это хрестоматийные вещи. Поищите в справочнике или учебнике.

Там мы пришли к выводу, что ,если у света есть импульс, то фотон не может быть поглощен электроном, а только рассеян.

Вы опять невнимательны. Речь идет о свободном электроне.
 Т.е. поглощение фотона электроном на атомной орбите переводит его в "более свободное" - более энергетичное состояние на удаленную орбиту. Крайний этап такого удаления электрона - его полное освобождение. То есть в свободном состоянии электрон имеет макимально возможную энергию. "Более удаленной" орбиты у него уже нет. А, значит, и нет возможности поглотить энергию за счет удаления орбиты.

[AK III]

Минутку, в металлах электроны находятся не на орбитах атомов, а свободно перемещаются по кристаллической решетке.
Разве нет?

[AK III]

Суть квантового подхода в том, что свет может сообщать электрону только строго определенную порцию энергии. Волна же может сообщать любое количество энергии.

Суть в том, что свет не может сообщить электрону всей своей энергии.
А при рассеянии - может сообщить любую энергию.

[tcaplin]

AK III :

Суть квантового подхода в том, что свет может сообщать электрону только строго определенную порцию энергии. Волна же может сообщать любое количество энергии.

Я бы акцентировал на другом.
 Суть квантовой теории в том, что волна не может изменить положения электрона, не превысив некоторый порог энергии. Механизма "накопления" этой энергии электроном не обнаружено. А, значит, такую энергию надо сообщить "одним ударом" - то есть компактной порцией энергии, названной фотоном.

Минутку, в металлах электроны находятся не на орбитах атомов, а свободно перемещаются по кристаллической решетке.
Разве нет?

Такие электроны не считаются физически "свободными". Они перемещаются между атомами, но не во всем пространстве.
 Отличается как "свободное" перемещение по одному этажу здания от свободного полета во всех измерениях.
 

[AK III]

AK III :  Я бы акцентировал на другом.
 Суть квантовой теории в том, что волна не может изменить положения электрона, не превысив некоторый порог энергии. Механизма "накопления" этой энергии электроном не обнаружено. А, значит, такую энергию надо сообщить "одним ударом" - то есть компактной порцией энергии, названной фотоном. Такие электроны не считаются физически "свободными". Они перемещаются между атомами, но не во всем пространстве.

Ну так вот, фотон не может сообщить электрону свои импульс и энергию "одним ударом" (см. дискуссию в теме "   
Может ли свет переносить импульс? " http://bolshoyforum.com/forum/index.php?topic=163777.0)
Иначе нарушаются законы сохранения энергии и импульса.
Свет может только рассеять (или быть рассееным - не важно) электрон с передачей ему только части своего импульса и энергии.

[Alexpo]

Суть в том, что свет не может сообщить электрону всей своей энергии.

Весь фокус в том, что свет ведет себя как объект с фиксированной энергией. Я попробую объяснить вашими словами. Пусть свет не может сообщить электрону всей своей энергии. Пусть он сообщает 1%. Но поскольку волна может передавать электрону любое количество энергии, то и 1% соответственно может быть любым значением. А измерения показывают, что у энергии электрона есть максимум, причем строго определенный и зависящий от частоты. Значит свет не может передать электрону энергии выше определенного количества (иначе у электронов не было бы макс. скорости). Отсюда и приходим к тому, что у света должна быть порция энергии

А при рассеянии - может сообщить любую энергию.

Нет не любую. Передаваемая энергия никак не может быть больше hv. Весь фокус в том, что свет ведет себя как объект с фиксированной энергией и импульсом. Грубо говоря, ведет себя как шарик, только его импульс и энергия зависят не от скорости , а от частоты.

[AK III]

Весь фокус в том, что свет ведет себя как объект с фиксированной энергией. Я попробую объяснить вашими словами. Пусть свет не может сообщить электрону всей своей энергии. Пусть он сообщает 1%. Но поскольку волна может передавать электрону любое количество энергии, то и 1% соответственно может быть любым значением. А измерения показывают, что у энергии электрона есть максимум, причем строго определенный и зависящий от частоты. Значит свет не может передать электрону энергии выше определенного количества (иначе у электронов не было бы макс. скорости). Отсюда и приходим к тому, что у света должна быть порция энергии
....
Нет не любую. Передаваемая энергия никак не может быть больше hv. Весь фокус в том, что свет ведет себя как объект с фиксированной энергией и импульсом. Грубо говоря, ведет себя как шарик, только его импульс и энергия зависят не от скорости , а от частоты.

То, что у света есть верхний предел передачи энергии - это можно объяснить и простым присвоением свету температуры и тогда весь этот эффект объясняется вторым законом термодинамики (там также тело с одной температурой не может передать энергию телу с большей).
А вот главный довод в пользу квантовой природы света - это как раз единовременная передача всей порции с полным поглощением фотона.
А этого, как мы знаем - быть не может, в силу того, что у фотона есть импульс но нет массы.

[Alexpo]

То, что у света есть верхний предел передачи энергии - это можно объяснить и простым присвоением свету температуры и тогда весь этот эффект объясняется вторым законом термодинамики (там также тело с одной температурой не может передать энергию телу с большей).

Нельзя. Понятие температуры для волны бессмысленно, в том смысле, как оно вводится для ансамблей частиц. Но даже и при этом вы не объясните всех законов фотоэффекта и комптоновского рассеяния. Например, зависимость частоты фотона от угла рассеяния.

[AK III]

Нельзя. Понятие температуры для волны бессмысленно, в том смысле, как оно вводится для ансамблей частиц. Но даже и при этом вы не объясните всех законов фотоэффекта и комптоновского рассеяния. Например, зависимость частоты фотона от угла рассеяния.

А это можно объяснить эффектом отражения, под углом не равным углу падения.
Обычное отражение - это "угол падения=углу отражения"
А здесь свет падает на "не плоское зеркало" и отражается от него под углом.
Если составить схему по принципу френеля, то окажется (наверняка), что длина волны поменялась - естественно, ведь если спроектировать волны на любое другое направление то их длина волны на проекции будет отличаться от оригинала.

[tcaplin]

AK III :

Ну так вот, фотон не может сообщить электрону свои импульс и энергию "одним ударом" (см. дискуссию в теме "

Вам бы надо все-таки упорядочить знания в голове. Вы перескакиваете с вопроса о рассеянии света свободным электроном (т.е. не связанным атомарными связями) на поглощение фотонов орбитальными (исходно связанными) электронами. Это совсем разные вопросы и механизмы.

[AK III]

AK III :  Вам бы надо все-таки упорядочить знания в голове. Вы перескакиваете с вопроса о рассеянии света свободным электроном (т.е. не связанным атомарными связями) на поглощение фотонов орбитальными (исходно связанными) электронами. Это совсем разные вопросы и механизмы.

Разные то разные, но это только  для взаимодействия одиночного электрона и одиночного фотона имеет смысл говорить о квантах (если бы было возможным полное поглощение).
При взаимодействии с "орбитальными электронами" - нет смысла представлять свет фотоном, поскольку атом - это целый механизм и взаимодействовать он должен также с механизмом - т.е. со светом в волновом представлении.