11/10/2015 LA NUEVA INTERPRETACIÓN DE PhotoEffect

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Publicado 02/07/2003

LA NUEVA INTERPRETACIÓN DE PhotoEffect

Ph.M. Kanarev

La Universidad Agraria Kuban Estado, Departamento de Mecánica Teórica

13, Kalinin Street, 350044 Krasnodar, RusiaE­mail: kanphil@mail.kuban.ru

Resumen: Se ha descrito que la ecuación sugerida por A. Einstein para la interpretación del efecto fotoeléctrico es un modelomatemático de la ley de formación de los espectros átomo y de ion descubierto en 1993. Palabras clave: energía, fotones, electrones, bonos

INTRODUCCIÓN

Se sabe que la interpretación más aceptable de dependencias experimentales del efecto fotoeléctrico ha sido sugeridapor A. Einstein en 1905, y obtuvo el premio Nobel de ella [1], [2], [3]. Lo hizo en ausencia de la ley de la formación de losespectros átomo y de iones. Ahora bien, esta ley ha sido descubierto, y podemos comprobar la exactitud de su interpretación yla posibilidad de una comprensión más profunda de PhotoEffect [4], [5], [6], [7].

PARTE TEÓRICA

El modelo matemático propuesto por A. Einstein para la interpretación de las dependencias experimentales del efecto

fotoeléctrico tiene la siguiente forma [3]

, (1)

donde es la energía cinética del fotoelectrón emitida por el fotocátodo; es la energía del fotón, pero no se explica enlos documentos, de los cuales fotón exactamente [1], [2], [3], es el trabajo de salida de fotoelectrones es una constante, que no

depende de la frecuencia [1], [2], [3]. Las principales dependencias experimentales de photeffect se dan en la Fig. 1 [2].

Fig. 1. Dependencia de la fotocorriente de la intensidad de la luz: a) en su frecuencia constante; b) a diferentes

frecuencias

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Fotocorriente se lleva a cabo en el circuito de fotocátodo­colector. Si el fotocátodo está expuesto a la luzmonocromática (Fig 1, a.), El valor del potencial ­ retardando los fotoelectrones emitidos por el fotocátodo no depende de laintensidad de la luz. Aumento de intensidad de luz aumenta fotocorriente y no ejerce influencia sobre el valor potencial defrenado y, en consecuencia, en la energía cinética de los fotoelectrones. Si la frecuencia de la luz, que incide sobre elfotocátodo, se incrementa, el valor de la potencial negativo ­ retardando los fotoelectrones se aumenta (Fig 1, b.).

A medida que el valor del potencial negativo retardar ­ se determina por la energía cinética de los electrones emitidospor el fotocátodo bajo la influencia de iluminación de luz, es el resultado de la dependencia se muestra en la Fig. 1, b que laenergía cinética de los fotoelectrones emitidos por ellos se incrementa con el aumento de la frecuencia de los fotones que

exponen el fotocátodo. Vamos a tratar de encontrar una conexión de la ecuación de Einstein (1) con el modelo matemático de la ley de la

formación de los espectros átomo y de iones (2). Ya hemos demostrado que el modelo matemático, que describe los espectrosde los átomos de multi­electrones e iones, tiene la siguiente forma [4], [10], [12]:

, (2) donde es energía del fotón absorbido o emitido por el electrón; se energía de ionización del electrón; E 1 es la energía

de la unión del electrón con el núcleo atómico, lo que corresponde a su primer nivel de energía; es el número principal cuántica.

La correlación (2) se desprende de la espectroscopia experimental, es por eso que es un modelo matemático de la ley

de la formación de los espectros átomo y de iones. La ecuación de Einstein (1) describe proceso similar de absorción de fotonespor los electrones. Se ofrece terreno para suposición de la identidad de las ecuaciones (1) y (2) y la uniformidad de suinterpretación. De las ecuaciones dadas

. (3)

Esto significa que si el electrón pierde vínculo con el núcleo atómico, su energía cinética es igual a la energía del fotón

absorbido. entonces

. (4)

Se desprende de esto que el valor energético en la ecuación de Einstein (1) es la energía de ionización del electrón

emitido por el material del fotocátodo. Se desprende de las ecuaciones (1) y (2) que

. (5)

La nueva aclaración: el trabajo de salida de fotoelectrones es igual a la energía de los electrones de unión cuando se

está en un nivel de energía definida en el átomo o la molécula. Investigaciones experimentales de PhotoEffect se llevan a cabo por lo general con los fotocátodos de metales

alcalinos [1]. Por ejemplo, se sabe que el trabajo de la salida de fotoelectrones procedentes del fotocátodo de litio es igual a =2,4 eV [1]. Energía de ionización de este electrón es igual a = 5,392 eV, y su energía de enlace con el núcleo correspondiente alprimer nivel de energía es igual a = 14,05 eV [4]. Si tomamos en cuenta y utilizamos el modelo matemático de la ley de formaciónde los espectros átomo y de iones (2), nos pondremos un espectro teórico de este electrón (teór.), Que coincide completamentecon el espectro experimental (exp .) (Mesa 1). Fórmula (5) da una oportunidad para calcular energías de enlace de este electróncon el núcleo atómico (de acuerdo con Einstein, el trabajo de salida), que corresponden a todas las () niveles de energía de este

electrón [4].

Tabla 1. Espectro de la primera electrón del átomo de litioVolúmenes n 2 3 4 5 6

(Exper)eV ­ 3.83 4.52 4.84 5.01

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(teór.)eV 1.88 3. 83 4. 51 4. 83 5. 00

(Teór.)eV 3. 51 1. 56 0. 88 0. 56 0. 39

Se sabe que los átomos como están unidos en una molécula con el enlace covalente, y energías de enlace entre los

electrones de valencia se corresponden con números cuánticos fraccionarios [4]. Se nos permite determinar lo que es unafuente de emisión de fotoelectrones: átomos o moléculas del material fotocátodo. Si sustituimos = 2,4 eV y = 14,05 eV en lafórmula (5), encontraremos = 2,4. Como valor es un número fraccionario, que significa que las moléculas de litio, no átomos son

la fuente de los fotoelectrones (Tabla 1) [4]. Para una fotoelectrones del fotocátodo de sodio, tenemos: = 5.139 eV, = 13.086 eV y = 2,1 eV [1], [4]. Si utilizamos el

modelo matemático de la ley de la formación de los espectros átomo y de iones (2), nos pondremos un espectro de

fotoelectrones de sodio (Tabla 2) [4].

Tabla 2. Espectro de la primera de electrones del átomo de sodio

Valumes n 2 3 4 5 6

(Exper)

eV ­ 3.68 4.31 4.62 4.78

(teór.)eV ­ 3. 68 4. 32 4. 62 4. 77

(Teór.)eV 3. 27 1. 45 0. 82 0. 52 0. 36

Valor determinado con la ayuda de la fórmula (5) es igual a = 2,5. Se desprende de esto que las moléculas de sodio,

átomos no son la fuente de los fotoelectrones del fotocátodo de sodio. El modelo matemático de la ley de formación del átomo y de iones de espectros (2) muestra que no tiene ningún

componente orbital de energía de los electrones. Se desprende de esto que el electrón tiene ningún movimiento orbital en elátomo. Las moléculas se forman por medio de una combinación de los polos magnéticos a diferencia de sus electronesatómicos de valencia, que están conectados con los protones nucleares por medio de los polos magnéticos así como [4], [8].

El análisis de la ley de formación de los espectros de átomo y de iones (2), así como los resultados del cálculo delespectro (Tabla 1 y 2) muestran que la energía de enlace del electrón con el núcleo atómico y, en consecuencia, la energía delos electrones de valencia de la unión dos átomos entre sí se cambia paso a paso (5). Se desprende de esto que la energíacinética de los fotoelectrones y el valor del potencial de frenado ­ (Fig. 1, b) se debe cambiar paso a paso también. Losfotoelectrones pueden absorber solamente los fotones, que corresponden a sus energías de enlace en las moléculas de lasustancia dada. La energía de enlace mayor entre los electrones en las moléculas, se requiere mayor energía de los fotones dela ruptura de este vínculo y mayor es la energía cinética de los fotoelectrones siendo liberados adquirirá y el mayor potencial serequerirá por su retraso en el camino a la colector. Prestemos atención al hecho de que la cadena lógica dada su origen en elmodelo matemático de la ley de la formación de los espectros átomo y de iones (2) y está presente en la ecuación de Einstein

implícitamente (1). La corriente es presente en el circuito debido al hecho de que los fotoelectrones emitidos por las moléculas materiales

fotocátodo son sustituidos por los electrones libres. Ellos deben emitir los fotones, que la energía es igual a la energía deenlace de los electrones en las moléculas, pero luz que incide sobre el fotocátodo no nos permitirá ver esta emisión.

CONCLUSIÓN

La ecuación de Einstein matemática que describe regularidades experimentales del efecto fotoeléctrico tiene sentido

físico más profundo. Cuando los componentes de esta ecuación se interpretan correctamente, se convierte en el modelomatemático de la ley de formación de los espectros átomo y de ion descubierto por nosotros en 1993 y publicada en losperiódicos [9], [10], [11], [12 ], [4].

REFERENCIAS

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1. Shpolsky EV. Física Atómica. Volumen 1. M:. 1963. 575 páginas.2. R. Sprole. Física Moderna. Física Cuántica de átomos del cuerpo sólido y Núcleos. M .: Nauka, 1974. 591 páginas3. Vikhman E .. Física Cuántica. M .: Nauka, 1977.4. Kanarev. Ph M .. La Fundación de Physchemistry de Microworld. Krasnodar 2002. pag 320. (En ruso y en Inglés) 5. Kanarev Ph. M .. Modelización del fotón y análisis Su electromagnética y física Naturaleza. Journal of Teórica. Vol. 4 ­ 1.http://www.journaloftheoretics.com 6. Kanarev Ph.M. Modelo para el electrón libre. Galileo electrodinámica. Los volúmenes 13, Especial Cuestiones 1.Primavera 2002. pag. 15­18. 7. Kanarev Ph.M. Modelo del electrón. «Apeiron» V. 7, no. 3­4, 2000. Pag. 184­193. Http://redshift.vif.com 8. Kanarev Ph.M. electrones en los átomos. Journal of Teórica. Vol. 4 ­4. Http://www.journaloftheoretics.com 9. Kanarev Ph.M .. Análisis de Problemas fundamentales de la física moderna. Krasnodar. 1993. 255 páginas. 10. Kanarev. Ph M .. La Teoría analítica de espectroscopia. Krasnodar, 1993. 88 pag. (En ingles). 11. Kanarev Ph.M. en el camino a la física del siglo XXI. Krasnodar. 1995. Pag. 269. (En Inglés). 12. Kanarev Ph.M .. Ley de Formación de los espectros de los átomos e iones. Actas de los "problemas de espacio, el tiempo,la gravitación" conferencias internacionales. San Petersburgo. La editorial "Politécnico", 1997, pp. 30­37.

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