광전효과

소개

광전효과에 관한 레포트 입니다.

목차

1. 광전효과의 정의
2. 광전효과의 발견과정
3. 광전효과의 분류
4. 플랑크의 양자 가설
5. 광량자설
6. 광전 효과에 대한 해석
7 .광전효과실험

본문내용

광전효과 [光電效果, photoelectric effect]
1. 광전효과의 정의
광전효과란, 물질이 빛을 흡수하여 자유로이 움직일 수 있는 전자, 즉 광전자를 방출하는 현상을 말한다. 이에 따라 전기전도도가 증가하여 기전력이 나타나는 효과이기도하다.
광전 효과는 금속 등의 물질이 고유의 특정 파장보다 짧은 파장을 가져 높은 에너지를 가진 전자기파를 흡수했을 때 전자를 내보내는 현상이다. 이때 그 특정 파장을 한계 파장이라 하며, 그때의 진동수를 한계 진동수라고 한다. 그리고 그 한계 진동수에 플랑크 상수를 곱한 것을 일 함수라 일컫는다.
2. 광전효과의 발견과정
① 광전효과는 1887년 독일의 물리학자 헤르츠(Heinrich Rudolf Hertz)에 의해 발견되었다. 헤르츠는 자외선들이 주어진 금속전극들 사이에서 발생하는 스파크에 생기는 낮은 전압을 변화시키는 것을 관측하였다. 19세기 말에 음극선은 전자라고 불리는 낱낱의 입자들로 구성되는 것이 정설로 확립되었다.
② 1900년 독일의 물리학자 레나르트(Philip Edward Anton Lenard)는 금속표면이 빛을 받았을 때 전하가 발산하는 것을 연구하던 중 이때 발산하는 입자가 음극선에서 관측되는 전자와 동일한 것임을 결론 내렸다. 그리고 더 나아가 이러한 입자의 흐름은 파장이 일정하다고 할 경우 빛의 세기가 강할수록 증가함도 알아내었다.

③ 1902년에는 광전효과에서 방출되는 어떤 전자가 갖는 최대의 운동에너지는 빛의 강도와는 독립적이며, 그 빛의 진동수에 의존한다는 것이 밝혀졌다.

광전효과에서 방출되는 전자들의 숫자가 빛의 세기에 비례한다는 사실과 빛의 진동수 또는 파장이 전자들의 최대운동에너지를 결정한다는 관측은 고전역학 체계 내에서는 설명되지 않는 ‘빛과 물질의 상호작용‘을 암시해 주는 것이었다.

④ 이러한 문제에 대한 답으로 1905년 아인슈타인에 의해 하나의 설명이 추가되었다. 그것은 빛은 오랫동안 파동과 같다고 생각돼 왔는데, 이제는 빛을 낱낱이 구별되는 입자들로 구성된 것으로 보고(이것이 지금의 광자), 에너지양자로 파악하는 것이다.

참고자료

· 없음