1. Fotoeffekt haqida tushuncha. Fotoeffekt qonunlari. Ichki fotoeffekt haqida tushuncha

Milliken tajribasi: 1916 yilda o’tkazilgan Milliken tajribalari Eynshteynning nazariy formulasini ajoyib ravishda eksperimental tasdiqladi. Bu yerda ishlatiluvchi katod sferik qoplama – anod ning markaziga o’rnatilgan uncha katta bo’lmagan shar shaklida edi (6-rasm). Bunday konfiguratsiyada katoddan ajralgan deyarli barcha elektronlar, tezlashtiruvchi potensiallar farqi mavjud bo’lmaganida ham, anodga yetib boradi. Bundan tashqari bunday fotoelementning bilan o’rtasida qat’iy chiziqli bog’lanish bor ekanligini ko’rsatdi (4-rasm). O’rganilgan bir necha metallar ( , , , ) uchun chizilgan to’g’ri chiziqlarning og’ish burchagini hisoblab, doimiyning qiymati aniqlangan edi. O’lchash natijasida topilgan o’rtacha qiymat =6,6710^-34Js bo’lib, boshqa tur tajribalarda aniqlangan qiymatlar bilan bir xil bo’ldi.
Lukirskiy-Prilijayev tajribasi: Keyinchalik bu usul P.I.Lukirskiy va S.S.Prilijayev tomonidan 1930 yilda yaxshilandi (7-rasm). Ular fotoeffektni tadqiq qilishda vakuumli sferik kondensator metodidan foydalanishdi.  11 sm radiusli B shisha shar (ichkarisidan kumushlangan) sferik kondensatorning tashqi qoplamasi hisoblanib, u anod vazifasini bajardi.
K katod esa radiusi 1,5 sm bo’lgan shar tadqiq qilinayotgan metall (nikel) dan tayyorlandi va simob lampasi bilan yoritildi. Fotoeffektni vujudga keltiruvchi simob lampasining liniYalari kvars prizmali monoxromator bilan ajratildi. Ushbu tajribalarda fototok kuchining o’rtasida nisbatan qat’iy tushish bor ekanligi kuzatildi.
C trubka kondensator ichidagi havoni vakuumli nasos yordamida so’rib olish uchun xizmat qildi. Katod bilan anod orasidagi kuchlanish V potensiometr yordamida boshqarib turildi. K katod ye kvadrant elektrometrga ulandi. Fototokning kuchi elektrometrda 1,5—2 minut vaqt ichida to’plangan zaryadning qiymati bo’yicha o’lchandi. Bu tokning o’rtacha qiymati anchagina katta aniqlikda 10-13 A ni tashkil qildi. k₁ kalit elektrometrni yerga ulab, undan zaryadni yo’qotish uchun xizmat qildi. P.I.Lukirskiy va S.S.Prilejayev tajribasida fotoelektronlar maksimal kinetik energiyasining tushuvchi yorug’lik chastotasiga chiziqli bog’liq ekanligi eksperimental tasdiqlandi va bu bog’lanish grafigining egilish burchagidan Plank doimiysi uchun =6,65810^-34 Js qiymat olindi.



7-rasm.
7-rasm.Lukirskiy-Prilijayev tajribasi
Millikenning o’lchash natijalaridan foydalanib Eynshteyn formulasi yordamida chiqish ishini hisoblab topish mumkin. CHastotaning =0 ga mos keladigan qiymatini, Ya’ni Milliken to’g’ri chizig’ining abssissalar o’qi bilan kesishish nuqtasini topamiz: .

8-rasm.Bote tajribasi.

9-rasm. Fotoelement.
Bote tajribasi: Yorug’lik kvantlarining mavjudligini tasdiqlovchi qator tajribalar o’tkazilgan. SHulardan biri nemis olimi Bote tomonidan amalga oshirilgan (8-rasm). YOn tomondan Rentgen nurlari bilan yoritilgan yupqa plyonkaning o’zi Rentgen nurlarining manbai bo’lib qoladi (Rentgen fluoressensiYasi). Ikkita va sanagichlar simmetrik joylashgan. Rentgen nurlari bu sanagichlardan biriga tushishi natijasida elektrometrning tolasi darrov (10^-3s dan kam vaqtdan keyin) qo’zg’aladi. Tolaning bu qo’zg’alishlari avtomatik ravishda umumiy lentaga qayd qilinadi. Agar plyonkadan har tomonga to’lqinlar tarqaladigan bo’lsa, ikkala sanagichning ishi bir vaqtda, uyg’un ravishda (arzimaydigan tasodifiy o’zgarishlar bilan) bo’lishi kerak. Aksincha, agar dan kvantlar dam u tomonga, dam bu tomonga uchadigan bo’lsa, u holda elektrometrlarning ko’rsatishlari tartibsiz bo’ladi va faqat tasodifangina bu ko’rsatishlar bir-biriga Yaqin yoki bir vaqtda bo’lishi mumkin. Tajriba elektrometrlar ko’rsatishlari tartibsiz bo’lishini, Ya’ni kvantlar dan goh u tomonga, goh bu tomonga uchishini Yaqqol ko’rsatdi. Bu yerdan esa nurlanish fol’gadan to’lqinlar ko’rinishida emas, balki yorug’lik kvantlari ko’rinishida tarqaladi deb xulosa qilish mumkin.
SHunday qilib, fotoeffekt to’g’risida yuqorida bayon qilingan ma’lumotlarning barchasi yorug’lik kvantlari haqidagi tasavvurlardan dalolat beradi. CHastotasi ga teng bo’lgan yorug’lik atomdan ga teng energiya porsiYasi sifatida chiqibgina qolmay, balki kelajakda fazoda tarqalganda va modda bilan o’zaro ta’sirlashganda ham ana shunday ko’rinishda saqlanib qoladi, deyish mumkin. Yorug’likning bunday elementar zarralariga foton degan maxsus nom berilgan. Fotonning energiyasi uning chastotasiga bog’liq va ga teng. Oldin nisbiylik nazariyasining asosiy xulosalaridan biri: zarrachaning energiyasi bilan uning massasi uzviy bog’langandir va kabi aniqlanadi. SHunga asosan fotonning massasi
(7)
ifoda bilan aniqlanishi kelib chiqadi. Foton yorug’lik tezligi bilan harakat qilgani uchun u, absolyut qiymati
(8)
ga teng bo’lgan impul’sga egaligi kelib chiqadi va bu impul’sning yo’nalishi to’lqin yo’nalishi bilan bir xildir. SHunday qilib, foton energiyasi ga, massasi ga va impul’si ga teng bo’lgan zarracha ekan.