光量子仮説
光電効果
光電効果とは
金属に光が当たると、金属から電子が飛び出す現象を光電効果という。
この金属が絶縁されているなら、この金属は光電効果によって電子が少なくなるので正に帯電する。
光電効果によって飛び出す電子を光電子という。
光電効果の特徴
当てる光を強くするほど光電子は多く飛び出すと思いがちだが、実際はそうではない。
光がある振動数より少ないと(ある波長より長いと)、どんなに光量を増やしても、光電子は飛び出してこないのだ。
この振動数を限界振動数という。
限界振動数を超えた光であれば、どんなに弱くても、当てたとたんに光電子が飛び出して来る。
当てる光の振動数を大きくする(波長を短くする)と、光電子の運動エネルギーが増加する。
ところが光電子が飛び出すときの運動エネルギーは、振動数には関係するが、当てる光の強さには無関係だ。
この状態で(振動数はそのままで)、光を強めると、飛び出す光電子の数は増えるが、運動エネルギーは増加しないのである。
当時、光は波動だと考えられていた。
しかし、波動の性質では、この光電効果の特徴は説明できない。
この謎を解いたのが、アインシュタインの光量子仮説である。
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2017/04/16