چرا می‌گوییم نور ماهیت ذره ای دارد؟

2) اثر فوتوالکتریک:

هرتز در سال ۱۸۸۷ اثر فوتوالکتریک را کشف کرد: هنگامی که نور ( با بسامدی معین) به فلزات تابیده شود الکترون ها از سطح آن جدا می‌شوند. آزمایش ها نشان میدادند که برای جدا کردن الکترون ها از سطح فلز شدت تابش اثری ندارد و وابسته به بسامد است. اگر بسامد نور به اندازه‌ی کافی نباشد هر چه قدر هم که شدت نور را زیاد کنیم هیچ الکترونی خارج نمی‌شود. در صورتی که بسامد نور را بالا ببریم الکترون ها شروع به کنده شدن از سطح فلز می‌کنند. در این حالت که بسامد کافی است اگر شدت تابش را زیاد کنیم تعداد الکترون های کنده شده از سطح فلز افزایش می‌یابد. در صورتی که نتایج این آزمایش ها با فیزیک کلاسیک سازگار نیست. می‌دانیم که هر موج الکترومغناطیس از دو میدان الکتریکی و مغناطیسی عمود برهم تشکیل شده است. بنابراین میدان الکتریکی این موج بر الکترون سطح فلز نیرو وارد میکند و آنرا وادار به نوسان می‌کند. با ادامه همین روند دامنه نوسان الکترون افزایش می‌یابد تا جایی که بتواند از سطح فلز کنده شود. بنابراین اثر فوتوالکتریک باید با هر بسامدی رخ دهد اما این برخلاف آزمایش هاست. از طرفی میدانیم که با افزایش شدت نور دامنه نوسان میدان الکتریکی موج الکترومغناطیس افزایش می‌یابد بنابراین باید در یک بسامد معین با افزایش شدت نور الکترون ها با تندی بیشتری از سطح فلز کنده شوند که این هم با آزمایشات سازگار نیست. این نتایج نشان می‌دهند که جذب پیوسته انرژی توسط الکترون ها نادرست است. در سال ۱۹۰۵ اینشتین با استفاده از نظریه پلانک ( که بیان میکرد مبادله انرژی بین نور و ماده به صورت گسسته است) اثر فوتوالکتریک را توصیف کرد.

🆔 @Physics3p