Явище фотоефекту і його пояснення
Тепер перейдемо до розгляду питання, відповідь на який Альберт Ейнштейн був удостоєний Нобелівської премії в початку 20-х років XX століття.
Явище фотоефекту, відкритий в 1887 році Герцем, полягає в появі вільних електронів над поверхнею деякого матеріалу, якщо її опромінювати світлом певних частот. Пояснити це явище з точки зору хвильової теорії світла, затвердилася на початок XX століття, не вдавалося. Так, було неясно, чому фотоефект спостерігається без тимчасової затримки (менше 1 нс), чому гальмівним потенціал не залежить від інтенсивності світла. Блискуче пояснення дав Ейнштейн.
Вчений припустив просту річ: світло при взаємодії з речовиною, веде себе не як хвиля, а як корпускула, квант, згусток енергії. Вихідні поняття вже були відомі – корпускулярну теорію запропонував ще Ньютон в середині XVII століття, а поняття про квантах електромагнітних хвиль ввів співвітчизник фізика Макс Планк. Ейнштейн ж зміг зібрати воєдино всі знання теорії і експерименту. Він вважав, що фотон (квант світла), взаємодіючи всього з одним електроном, повністю віддає йому свою енергію. Якщо ця енергія досить велика, щоб розірвати зв’язок між електроном і ядром, тоді заряджена елементарна частинка відкривається від атома і переходить у вільний стан.
Зазначені подання дозволили записати формулу Ейнштейна для фотоефекту. Розглянемо її в наступному пункті.
