Ποιο φαινόμενο καταδεικνύει μια σωματική φύση φωτός;
* Το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα: Αυτή η επίδραση εμφανίζεται όταν το φως χτυπά μια μεταλλική επιφάνεια, προκαλώντας την εκπομπή ηλεκτρονίων.
* Η θεωρία των κλασικών κυμάτων αποτυγχάνει: Η θεωρία των κλασικών κυμάτων προβλέπει ότι το φως οποιασδήποτε συχνότητας, εφ 'όσον είναι αρκετά έντονη, θα πρέπει να είναι σε θέση να εκτοξεύει ηλεκτρόνια. Ωστόσο, τα πειράματα έδειξαν ότι μόνο το φως πάνω από μια συγκεκριμένη συχνότητα κατωφλίου, ανεξάρτητα από την ένταση, θα μπορούσε να προκαλέσει εκπομπές ηλεκτρονίων.
* Επεξήγηση του Αϊνστάιν: Ο Albert Einstein εξήγησε αυτό προτείνοντας ότι το φως αποτελείται από διακριτά πακέτα ενέργειας που ονομάζονται φωτόνια. Η ενέργεια ενός φωτονίου είναι άμεσα ανάλογη με τη συχνότητα του.
* ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΚΛΕΙΔΩΝ:
* Συχνότητα κατωφλίου: Τα ηλεκτρόνια εκπέμπονται μόνο όταν η συχνότητα φωτός υπερβαίνει μια συγκεκριμένη τιμή κατωφλίου.
* Χωρίς καθυστέρηση χρόνου: Η εκπομπή ηλεκτρονίων συμβαίνει σχεδόν στιγμιαία, ακόμη και με χαμηλή ένταση φωτός, αντιφάσκοντας την πρόβλεψη της θεωρίας των κυμάτων μιας χρονικής καθυστέρησης για την συσσώρευση ενέργειας.
* Κινητική ενέργεια των ηλεκτρονίων: Η κινητική ενέργεια των εκπεμπόμενων ηλεκτρονίων είναι άμεσα ανάλογη με τη συχνότητα του φωτός, όχι την έντασή του.
Συνοπτικά: Το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα καταδεικνύει τη φύση του φωτός των σωματιδίων επειδή:
1. Απαιτεί μια ελάχιστη συχνότητα (ενέργεια) του φωτός για να εξαφανίσει ηλεκτρόνια, όχι μόνο υψηλής έντασης.
2. Παρουσιάζει μια στιγμιαία απάντηση, όχι καθυστερημένη.
3. Η κινητική ενέργεια των εκπομπών ηλεκτρονίων συνδέεται με τη συχνότητα, υποστηρίζοντας την έννοια των διακριτών ενεργειακών πακέτων (φωτόνια).
