Мы ответили только на первый вопрос о корпускулах. Но внимательный читатель, вероятно, уже спрашивает- изменилось ли уравнение Эйнштейна для фотоэффекта и как теперь обойтись без произведения
hv? Эти и другие вопросы мы осветим здесь.
Напоминаю, что
Как это происходит? Волна давления источника света амплитудой
Р накрывает структуру свободных электронов широким фронтом. Поэтому каждая ячейка свободных электронов (пусть это условный куб со стороной
z ) испытывает на себе действие этой волны как приращение давления к уже имеющемуся
. Результирующее давление в ячейках возрастает в
K раз
Если вы уже ознакомились с источником [3] предыдущего материала, то знаете, что
(Дж*м)
.
Следовательно, при увеличении энергии свободных электронов в
K раз их радиус во столько же раз уменьшается. Соответственно, уменьшается период
Т0, то есть,- растет частота
v, пропорционально отображая изменение энергии. Вот теперь формула Эйнштейна для фотоэффекта
будет почти справедлива. Почему "почти"? Да потому, что теперь, наконец, определился смысл индекса (max). Вспомните, ведь, корпускулярная трактовка фотоэффекта обходила молчанием сей факт. Всё потому, что корпускулы должны были обладать одинаковой энергией и разброс энергий невозможен. А на рисунке 3 предыдущей статьи мы видим синусоиду, "
модулированную энергией света" . Поэтому мы можем пользоваться средним значением энергии, опуская индекс
Этим мы не только максимумы учитываем, а охватываем весь спектр энергий электронов, выбитых из фотокатода.
Настало время не только издеваться над эйнштейновским попаданием в "глаз" электронам фотокатода, но и объяснить процесс и физику выбивания. Действительно, корпускула может и промахнуться в электрон, а выбивание по факту строго функциональное.
Чтобы понять, как это происходит, напомню, что свободные электроны есть везде, а не только в металлах или воздухе. В общем случае, их плотность
пропорциональна объемной плотности среды. Зная их объемную плотность для воздуха м, можно приближенно вычислить величину
zk в фотокатоде. Так, например, для цезия, имеющего объемную плотность 1873 (
кг/м. куб)
м.
Следовательно, между двумя свободными электронами воздуха укладываются 11,3 электронов катода (в вакууме больше). На сайте
"Реальная физика"
можно ознакомиться также с оптическими эффектами, обусловленными структурой свободных электронов (в т.ч. коэффициент преломления среды).
Рис.1. Противостояние свободных электронов пространства и фотокатода.
Рисунок 1 иллюстрирует это противостояние, а также прием энергии поверхностными электронами фотокатода. Видно, что они получают приращение давления, которое относительно глубинных слоев является избыточным. Вот оно-то и выдавливает поверхностные электроны из фотокатода (Рис.2). Именно выдавливает - слово более подходящее.
Рис.2. Иллюстрация выдавливания электронов из тела фотокатода.
Фрагмент рисунка справа показывает исходное распределение давления в металлах. Электроны, находящиеся на периферии, не уравновешены во взаимодействиях с атомами, поэтому наблюдается поверхностная ЧАША энергии. Она-то и определяет работу выхода электронов из фотокатода. Читатель может легко убедиться, что все признаки фотоэффекта соблюдаются, нет нарушений классической физики и к анализу не привлекались гипотезы.
Таким образом, порционность света, послужившая поводом для создания ложных теорий, создаётся не источником света, а свободными электронами пространства. Источник света может создавать и постоянную ступень давления, и изменяющуюся во времени. Вот поэтому мы видим свет горящей спички (откуда там взяться фотонам?) и мощное электромагнитное поле и даже нагретый металл. Это все простое повышение плотности энергии.
