- ข้อความ
- ประวัติศาสตร์
Hertz Finds Maxwell's Waves: and So
Hertz Finds Maxwell's Waves: and Something Else
The most dramatic prediction of Maxwell's theory of electromagnetism, published in 1865, was the existence of electromagnetic waves moving at the speed of light, and the conclusion that light itself was just such a wave. This challenged experimentalists to generate and detect electromagnetic radiation using some form of electrical apparatus. The first clearly successful attempt was by Heinrich Hertz in 1886. He used a high voltage induction coil to cause a spark discharge between two pieces of brass, to quote him, "Imagine a cylindrical brass body, 3 cm in diameter and 26 cm long, interrupted midway along its length by a spark gap whose poles on either side are formed by spheres of 2 cm radius." The idea was that once a spark formed a conducting path between the two brass conductors, charge would rapidly oscillate back and forth, emitting electromagnetic radiation of a wavelength similar to the size of the conductors themselves.
To prove there really was radiation emitted, it had to be detected. Hertz used a piece of copper wire 1 mm thick bent into a circle of diameter 7.5 cms, with a small brass sphere on one end, and the other end of the wire was pointed, with the point near the sphere. He added a screw mechanism so that the point could be moved very close to the sphere in a controlled fashion. This "receiver" was designed so that current oscillating back and forth in the wire would have a natural period close to that of the "transmitter" described above. The presence of oscillating charge in the receiver would be signaled by a spark across the (tiny) gap between the point and the sphere (typically, this gap was hundredths of a millimeter). (It was suggested to Hertz that this spark gap could be replaced as a detector by a suitably prepared frog's leg, but that apparently didn't work.)
The experiment was very successful - Hertz was able to detect the radiation up to fifty feet away, and in a series of ingenious experiments established that the radiation was reflected and refracted as expected, and that it was polarized. The main problem - the limiting factor in detection -- was being able to see the tiny spark in the receiver. In trying to improve the spark's visibility, he came upon something very mysterious. To quote from Hertz again (he called the transmitter spark A, the receiver B): "I occasionally enclosed the spark B in a dark case so as to more easily make the observations; and in so doing I observed that the maximum spark-length became decidedly smaller in the case than it was before. On removing in succession the various parts of the case, it was seen that the only portion of it which exercised this prejudicial effect was that which screened the spark B from the spark A. The partition on that side exhibited this effect, not only when it was in the immediate neighbourhood of the spark B, but also when it was interposed at greater distances from B between A and B. A phenomenon so remarkable called for closer investigation."
Hertz then embarked on a very thorough investigation. He found that the small receiver spark was more vigorous if it was exposed to ultraviolet light from the transmitter spark. It took a long time to figure this out - he first checked for some kind of electromagnetic effect, but found a sheet of glass effectively shielded the spark. He then found a slab of quartz did not shield the spark, whereupon he used a quartz prism to break up the light from the big spark into its components, and discovered that the wavelength which made the little spark more powerful was beyond the visible, in the ultraviolet.
In 1887, Hertz concluded what must have been months of investigation: "… I confine myself at present to communicating the results obtained, without attempting any theory respecting the manner in which the observed phenomena are brought about."
Hallwachs' Simpler Approach
The next year, 1888, another German physicist, Wilhelm Hallwachs, in Dresden, wrote:
"In a recent publication Hertz has described investigations on the dependence of the maximum length of an induction spark on the radiation received by it from another induction spark. He proved that the phenomenon observed is an action of the ultraviolet light. No further light on the nature of the phenomenon could be obtained, because of the complicated conditions of the research in which it appeared. I have endeavored to obtain related phenomena which would occur under simpler conditions, in order to make the explanation of the phenomena easier. Success was obtained by investigating the action of the electric light on electrically charged bodies."
He then describes his very simple experiment: a clean circular plate of zinc was mounted on an insulating stand and attached by a wire to a gold leaf electroscope, which was then charged negatively. The electroscope lost its charge very slowly. However, if the zinc plate was exposed to ultraviolet light from an arc lamp, or from burning magnesium, charge leaked away quickly. If the plate was positively charged, there was no fast charge leakage. (We showed this as a lecture demo, using a UV lamp as source.)
Questions for the reader: Could it be that the ultraviolet light somehow spoiled the insulating properties of the stand the zinc plate was on? Could it be that electric or magnetic effects from the large current in the arc lamp somehow caused the charge leakage?
Although Hallwach's experiment certainly clarified the situation, he did not offer any theory of what was going on.
J.J. Thomson Identifies the Particles
In fact, the situation remained unclear until 1899, when Thomson established that the ultraviolet light caused electrons to be emitted, the same particles found in cathode rays. His method was to enclose the metallic surface to be exposed to radiation in a vacuum tube, in other words to make it the cathode in a cathode ray tube. The new feature was that electrons were to be ejected from the cathode by the radiation, rather than by the strong electric field used previously.
By this time, there was a plausible picture of what was going on. Atoms in the cathode contained electrons, which were shaken and caused to vibrate by the oscillating electric field of the incident radiation. Eventually some of them would be shaken loose, and would be ejected from the cathode. It is worthwhile considering carefully how the number and speed of electrons emitted would be expected to vary with the intensity and color of the incident radiation. Increasing the intensity of radiation would shake the electrons more violently, so one would expect more to be emitted, and they would shoot out at greater speed, on average. Increasing the frequency of the radiation would shake the electrons faster, so might cause the electrons to come out faster. For very dim light, it would take some time for an electron to work up to a sufficient amplitude of vibration to shake loose.
Lenard Finds Some Surprises
In 1902, Lenard studied how the energy of the emitted photoelectrons varied with the intensity of the light. He used a carbon arc light, and could increase the intensity a thousand-fold. The ejected electrons hit another metal plate, the collector, which was connected to the cathode by a wire with a sensitive ammeter, to measure the current produced by the illumination. To measure the energy of the ejected electrons, Lenard charged the collector plate negatively, to repel the electrons coming towards it. Thus, only electrons ejected with enough kinetic energy to get up this potential hill would contribute to the current. Lenard discovered that there was a well defined minimum voltage that stopped any electrons getting through, we'll call it Vstop. To his surprise, he found that Vstop did not depend at all on the intensity of the light! Doubling the light intensity doubled the number of electrons emitted, but did not affect the energies of the emitted electrons. The more powerful oscillating field ejected more electrons, but the maximum individual energy of the ejected electrons was the same as for the weaker field.
But Lenard did something else. With his very powerful arc lamp, there was sufficient intensity to separate out the colors and check the photoelectric effect using light of different colors. He found that the maximum energy of the ejected electrons did depend on the color --- the shorter wavelength, higher frequency light caused electrons to be ejected with more energy. This was, however, a fairly qualitative conclusion --- the energy measurements were not very reproducible, because they were extremely sensitive to the condition of the surface, in particular its state of partial oxidation. In the best vacua available at that time, significant oxidation of a fresh surface took place in tens of minutes. (The details of the surface are crucial because the fastest electrons emitted are those from right at the surface, and their binding to the solid depends strongly on the nature of the surface --- is it pure metal or a mixture of metal and oxygen atoms?)
Question: In the above figure, the battery represents the potential Lenard used to charge the collector plate negatively, which would actually be a variable voltage source. Since the electrons ejected by the blue light are getting to the collector plate, evidently the potential supplied by the battery is less than Vstop for blue light. Show with an arrow on the wire the direction of the electric current in the wire.
Einstein Suggests an Explanation
In 1905 Einstein gave a very simple interpretation of Lenard's results. He just assumed that the incoming radiation should be thought of as quanta of frequency hf, with f the frequency. In photoemission, one such quantum is absorbed by one electron. If the electron is some distance into the material of the cathode, some energy will be lost as it moves towards the surface. There will always be some electrostatic cost as the electron leaves the
The most dramatic prediction of Maxwell's theory of electromagnetism, published in 1865, was the existence of electromagnetic waves moving at the speed of light, and the conclusion that light itself was just such a wave. This challenged experimentalists to generate and detect electromagnetic radiation using some form of electrical apparatus. The first clearly successful attempt was by Heinrich Hertz in 1886. He used a high voltage induction coil to cause a spark discharge between two pieces of brass, to quote him, "Imagine a cylindrical brass body, 3 cm in diameter and 26 cm long, interrupted midway along its length by a spark gap whose poles on either side are formed by spheres of 2 cm radius." The idea was that once a spark formed a conducting path between the two brass conductors, charge would rapidly oscillate back and forth, emitting electromagnetic radiation of a wavelength similar to the size of the conductors themselves.
To prove there really was radiation emitted, it had to be detected. Hertz used a piece of copper wire 1 mm thick bent into a circle of diameter 7.5 cms, with a small brass sphere on one end, and the other end of the wire was pointed, with the point near the sphere. He added a screw mechanism so that the point could be moved very close to the sphere in a controlled fashion. This "receiver" was designed so that current oscillating back and forth in the wire would have a natural period close to that of the "transmitter" described above. The presence of oscillating charge in the receiver would be signaled by a spark across the (tiny) gap between the point and the sphere (typically, this gap was hundredths of a millimeter). (It was suggested to Hertz that this spark gap could be replaced as a detector by a suitably prepared frog's leg, but that apparently didn't work.)
The experiment was very successful - Hertz was able to detect the radiation up to fifty feet away, and in a series of ingenious experiments established that the radiation was reflected and refracted as expected, and that it was polarized. The main problem - the limiting factor in detection -- was being able to see the tiny spark in the receiver. In trying to improve the spark's visibility, he came upon something very mysterious. To quote from Hertz again (he called the transmitter spark A, the receiver B): "I occasionally enclosed the spark B in a dark case so as to more easily make the observations; and in so doing I observed that the maximum spark-length became decidedly smaller in the case than it was before. On removing in succession the various parts of the case, it was seen that the only portion of it which exercised this prejudicial effect was that which screened the spark B from the spark A. The partition on that side exhibited this effect, not only when it was in the immediate neighbourhood of the spark B, but also when it was interposed at greater distances from B between A and B. A phenomenon so remarkable called for closer investigation."
Hertz then embarked on a very thorough investigation. He found that the small receiver spark was more vigorous if it was exposed to ultraviolet light from the transmitter spark. It took a long time to figure this out - he first checked for some kind of electromagnetic effect, but found a sheet of glass effectively shielded the spark. He then found a slab of quartz did not shield the spark, whereupon he used a quartz prism to break up the light from the big spark into its components, and discovered that the wavelength which made the little spark more powerful was beyond the visible, in the ultraviolet.
In 1887, Hertz concluded what must have been months of investigation: "… I confine myself at present to communicating the results obtained, without attempting any theory respecting the manner in which the observed phenomena are brought about."
Hallwachs' Simpler Approach
The next year, 1888, another German physicist, Wilhelm Hallwachs, in Dresden, wrote:
"In a recent publication Hertz has described investigations on the dependence of the maximum length of an induction spark on the radiation received by it from another induction spark. He proved that the phenomenon observed is an action of the ultraviolet light. No further light on the nature of the phenomenon could be obtained, because of the complicated conditions of the research in which it appeared. I have endeavored to obtain related phenomena which would occur under simpler conditions, in order to make the explanation of the phenomena easier. Success was obtained by investigating the action of the electric light on electrically charged bodies."
He then describes his very simple experiment: a clean circular plate of zinc was mounted on an insulating stand and attached by a wire to a gold leaf electroscope, which was then charged negatively. The electroscope lost its charge very slowly. However, if the zinc plate was exposed to ultraviolet light from an arc lamp, or from burning magnesium, charge leaked away quickly. If the plate was positively charged, there was no fast charge leakage. (We showed this as a lecture demo, using a UV lamp as source.)
Questions for the reader: Could it be that the ultraviolet light somehow spoiled the insulating properties of the stand the zinc plate was on? Could it be that electric or magnetic effects from the large current in the arc lamp somehow caused the charge leakage?
Although Hallwach's experiment certainly clarified the situation, he did not offer any theory of what was going on.
J.J. Thomson Identifies the Particles
In fact, the situation remained unclear until 1899, when Thomson established that the ultraviolet light caused electrons to be emitted, the same particles found in cathode rays. His method was to enclose the metallic surface to be exposed to radiation in a vacuum tube, in other words to make it the cathode in a cathode ray tube. The new feature was that electrons were to be ejected from the cathode by the radiation, rather than by the strong electric field used previously.
By this time, there was a plausible picture of what was going on. Atoms in the cathode contained electrons, which were shaken and caused to vibrate by the oscillating electric field of the incident radiation. Eventually some of them would be shaken loose, and would be ejected from the cathode. It is worthwhile considering carefully how the number and speed of electrons emitted would be expected to vary with the intensity and color of the incident radiation. Increasing the intensity of radiation would shake the electrons more violently, so one would expect more to be emitted, and they would shoot out at greater speed, on average. Increasing the frequency of the radiation would shake the electrons faster, so might cause the electrons to come out faster. For very dim light, it would take some time for an electron to work up to a sufficient amplitude of vibration to shake loose.
Lenard Finds Some Surprises
In 1902, Lenard studied how the energy of the emitted photoelectrons varied with the intensity of the light. He used a carbon arc light, and could increase the intensity a thousand-fold. The ejected electrons hit another metal plate, the collector, which was connected to the cathode by a wire with a sensitive ammeter, to measure the current produced by the illumination. To measure the energy of the ejected electrons, Lenard charged the collector plate negatively, to repel the electrons coming towards it. Thus, only electrons ejected with enough kinetic energy to get up this potential hill would contribute to the current. Lenard discovered that there was a well defined minimum voltage that stopped any electrons getting through, we'll call it Vstop. To his surprise, he found that Vstop did not depend at all on the intensity of the light! Doubling the light intensity doubled the number of electrons emitted, but did not affect the energies of the emitted electrons. The more powerful oscillating field ejected more electrons, but the maximum individual energy of the ejected electrons was the same as for the weaker field.
But Lenard did something else. With his very powerful arc lamp, there was sufficient intensity to separate out the colors and check the photoelectric effect using light of different colors. He found that the maximum energy of the ejected electrons did depend on the color --- the shorter wavelength, higher frequency light caused electrons to be ejected with more energy. This was, however, a fairly qualitative conclusion --- the energy measurements were not very reproducible, because they were extremely sensitive to the condition of the surface, in particular its state of partial oxidation. In the best vacua available at that time, significant oxidation of a fresh surface took place in tens of minutes. (The details of the surface are crucial because the fastest electrons emitted are those from right at the surface, and their binding to the solid depends strongly on the nature of the surface --- is it pure metal or a mixture of metal and oxygen atoms?)
Question: In the above figure, the battery represents the potential Lenard used to charge the collector plate negatively, which would actually be a variable voltage source. Since the electrons ejected by the blue light are getting to the collector plate, evidently the potential supplied by the battery is less than Vstop for blue light. Show with an arrow on the wire the direction of the electric current in the wire.
Einstein Suggests an Explanation
In 1905 Einstein gave a very simple interpretation of Lenard's results. He just assumed that the incoming radiation should be thought of as quanta of frequency hf, with f the frequency. In photoemission, one such quantum is absorbed by one electron. If the electron is some distance into the material of the cathode, some energy will be lost as it moves towards the surface. There will always be some electrostatic cost as the electron leaves the
0/5000
Hertz Finds Maxwell's Waves: and Something ElseThe most dramatic prediction of Maxwell's theory of electromagnetism, published in 1865, was the existence of electromagnetic waves moving at the speed of light, and the conclusion that light itself was just such a wave. This challenged experimentalists to generate and detect electromagnetic radiation using some form of electrical apparatus. The first clearly successful attempt was by Heinrich Hertz in 1886. He used a high voltage induction coil to cause a spark discharge between two pieces of brass, to quote him, "Imagine a cylindrical brass body, 3 cm in diameter and 26 cm long, interrupted midway along its length by a spark gap whose poles on either side are formed by spheres of 2 cm radius." The idea was that once a spark formed a conducting path between the two brass conductors, charge would rapidly oscillate back and forth, emitting electromagnetic radiation of a wavelength similar to the size of the conductors themselves. To prove there really was radiation emitted, it had to be detected. Hertz used a piece of copper wire 1 mm thick bent into a circle of diameter 7.5 cms, with a small brass sphere on one end, and the other end of the wire was pointed, with the point near the sphere. He added a screw mechanism so that the point could be moved very close to the sphere in a controlled fashion. This "receiver" was designed so that current oscillating back and forth in the wire would have a natural period close to that of the "transmitter" described above. The presence of oscillating charge in the receiver would be signaled by a spark across the (tiny) gap between the point and the sphere (typically, this gap was hundredths of a millimeter). (It was suggested to Hertz that this spark gap could be replaced as a detector by a suitably prepared frog's leg, but that apparently didn't work.) The experiment was very successful - Hertz was able to detect the radiation up to fifty feet away, and in a series of ingenious experiments established that the radiation was reflected and refracted as expected, and that it was polarized. The main problem - the limiting factor in detection -- was being able to see the tiny spark in the receiver. In trying to improve the spark's visibility, he came upon something very mysterious. To quote from Hertz again (he called the transmitter spark A, the receiver B): "I occasionally enclosed the spark B in a dark case so as to more easily make the observations; and in so doing I observed that the maximum spark-length became decidedly smaller in the case than it was before. On removing in succession the various parts of the case, it was seen that the only portion of it which exercised this prejudicial effect was that which screened the spark B from the spark A. The partition on that side exhibited this effect, not only when it was in the immediate neighbourhood of the spark B, but also when it was interposed at greater distances from B between A and B. A phenomenon so remarkable called for closer investigation." Hertz then embarked on a very thorough investigation. He found that the small receiver spark was more vigorous if it was exposed to ultraviolet light from the transmitter spark. It took a long time to figure this out - he first checked for some kind of electromagnetic effect, but found a sheet of glass effectively shielded the spark. He then found a slab of quartz did not shield the spark, whereupon he used a quartz prism to break up the light from the big spark into its components, and discovered that the wavelength which made the little spark more powerful was beyond the visible, in the ultraviolet. In 1887, Hertz concluded what must have been months of investigation: "… I confine myself at present to communicating the results obtained, without attempting any theory respecting the manner in which the observed phenomena are brought about."Hallwachs' Simpler ApproachThe next year, 1888, another German physicist, Wilhelm Hallwachs, in Dresden, wrote:"In a recent publication Hertz has described investigations on the dependence of the maximum length of an induction spark on the radiation received by it from another induction spark. He proved that the phenomenon observed is an action of the ultraviolet light. No further light on the nature of the phenomenon could be obtained, because of the complicated conditions of the research in which it appeared. I have endeavored to obtain related phenomena which would occur under simpler conditions, in order to make the explanation of the phenomena easier. Success was obtained by investigating the action of the electric light on electrically charged bodies." He then describes his very simple experiment: a clean circular plate of zinc was mounted on an insulating stand and attached by a wire to a gold leaf electroscope, which was then charged negatively. The electroscope lost its charge very slowly. However, if the zinc plate was exposed to ultraviolet light from an arc lamp, or from burning magnesium, charge leaked away quickly. If the plate was positively charged, there was no fast charge leakage. (We showed this as a lecture demo, using a UV lamp as source.) Questions for the reader: Could it be that the ultraviolet light somehow spoiled the insulating properties of the stand the zinc plate was on? Could it be that electric or magnetic effects from the large current in the arc lamp somehow caused the charge leakage?Although Hallwach's experiment certainly clarified the situation, he did not offer any theory of what was going on.
J.J. Thomson Identifies the Particles
In fact, the situation remained unclear until 1899, when Thomson established that the ultraviolet light caused electrons to be emitted, the same particles found in cathode rays. His method was to enclose the metallic surface to be exposed to radiation in a vacuum tube, in other words to make it the cathode in a cathode ray tube. The new feature was that electrons were to be ejected from the cathode by the radiation, rather than by the strong electric field used previously.
By this time, there was a plausible picture of what was going on. Atoms in the cathode contained electrons, which were shaken and caused to vibrate by the oscillating electric field of the incident radiation. Eventually some of them would be shaken loose, and would be ejected from the cathode. It is worthwhile considering carefully how the number and speed of electrons emitted would be expected to vary with the intensity and color of the incident radiation. Increasing the intensity of radiation would shake the electrons more violently, so one would expect more to be emitted, and they would shoot out at greater speed, on average. Increasing the frequency of the radiation would shake the electrons faster, so might cause the electrons to come out faster. For very dim light, it would take some time for an electron to work up to a sufficient amplitude of vibration to shake loose.
Lenard Finds Some Surprises
In 1902, Lenard studied how the energy of the emitted photoelectrons varied with the intensity of the light. He used a carbon arc light, and could increase the intensity a thousand-fold. The ejected electrons hit another metal plate, the collector, which was connected to the cathode by a wire with a sensitive ammeter, to measure the current produced by the illumination. To measure the energy of the ejected electrons, Lenard charged the collector plate negatively, to repel the electrons coming towards it. Thus, only electrons ejected with enough kinetic energy to get up this potential hill would contribute to the current. Lenard discovered that there was a well defined minimum voltage that stopped any electrons getting through, we'll call it Vstop. To his surprise, he found that Vstop did not depend at all on the intensity of the light! Doubling the light intensity doubled the number of electrons emitted, but did not affect the energies of the emitted electrons. The more powerful oscillating field ejected more electrons, but the maximum individual energy of the ejected electrons was the same as for the weaker field.
But Lenard did something else. With his very powerful arc lamp, there was sufficient intensity to separate out the colors and check the photoelectric effect using light of different colors. He found that the maximum energy of the ejected electrons did depend on the color --- the shorter wavelength, higher frequency light caused electrons to be ejected with more energy. This was, however, a fairly qualitative conclusion --- the energy measurements were not very reproducible, because they were extremely sensitive to the condition of the surface, in particular its state of partial oxidation. In the best vacua available at that time, significant oxidation of a fresh surface took place in tens of minutes. (The details of the surface are crucial because the fastest electrons emitted are those from right at the surface, and their binding to the solid depends strongly on the nature of the surface --- is it pure metal or a mixture of metal and oxygen atoms?)
Question: In the above figure, the battery represents the potential Lenard used to charge the collector plate negatively, which would actually be a variable voltage source. Since the electrons ejected by the blue light are getting to the collector plate, evidently the potential supplied by the battery is less than Vstop for blue light. Show with an arrow on the wire the direction of the electric current in the wire.
Einstein Suggests an Explanation
In 1905 Einstein gave a very simple interpretation of Lenard's results. He just assumed that the incoming radiation should be thought of as quanta of frequency hf, with f the frequency. In photoemission, one such quantum is absorbed by one electron. If the electron is some distance into the material of the cathode, some energy will be lost as it moves towards the surface. There will always be some electrostatic cost as the electron leaves the
J.J. Thomson Identifies the Particles
In fact, the situation remained unclear until 1899, when Thomson established that the ultraviolet light caused electrons to be emitted, the same particles found in cathode rays. His method was to enclose the metallic surface to be exposed to radiation in a vacuum tube, in other words to make it the cathode in a cathode ray tube. The new feature was that electrons were to be ejected from the cathode by the radiation, rather than by the strong electric field used previously.
By this time, there was a plausible picture of what was going on. Atoms in the cathode contained electrons, which were shaken and caused to vibrate by the oscillating electric field of the incident radiation. Eventually some of them would be shaken loose, and would be ejected from the cathode. It is worthwhile considering carefully how the number and speed of electrons emitted would be expected to vary with the intensity and color of the incident radiation. Increasing the intensity of radiation would shake the electrons more violently, so one would expect more to be emitted, and they would shoot out at greater speed, on average. Increasing the frequency of the radiation would shake the electrons faster, so might cause the electrons to come out faster. For very dim light, it would take some time for an electron to work up to a sufficient amplitude of vibration to shake loose.
Lenard Finds Some Surprises
In 1902, Lenard studied how the energy of the emitted photoelectrons varied with the intensity of the light. He used a carbon arc light, and could increase the intensity a thousand-fold. The ejected electrons hit another metal plate, the collector, which was connected to the cathode by a wire with a sensitive ammeter, to measure the current produced by the illumination. To measure the energy of the ejected electrons, Lenard charged the collector plate negatively, to repel the electrons coming towards it. Thus, only electrons ejected with enough kinetic energy to get up this potential hill would contribute to the current. Lenard discovered that there was a well defined minimum voltage that stopped any electrons getting through, we'll call it Vstop. To his surprise, he found that Vstop did not depend at all on the intensity of the light! Doubling the light intensity doubled the number of electrons emitted, but did not affect the energies of the emitted electrons. The more powerful oscillating field ejected more electrons, but the maximum individual energy of the ejected electrons was the same as for the weaker field.
But Lenard did something else. With his very powerful arc lamp, there was sufficient intensity to separate out the colors and check the photoelectric effect using light of different colors. He found that the maximum energy of the ejected electrons did depend on the color --- the shorter wavelength, higher frequency light caused electrons to be ejected with more energy. This was, however, a fairly qualitative conclusion --- the energy measurements were not very reproducible, because they were extremely sensitive to the condition of the surface, in particular its state of partial oxidation. In the best vacua available at that time, significant oxidation of a fresh surface took place in tens of minutes. (The details of the surface are crucial because the fastest electrons emitted are those from right at the surface, and their binding to the solid depends strongly on the nature of the surface --- is it pure metal or a mixture of metal and oxygen atoms?)
Question: In the above figure, the battery represents the potential Lenard used to charge the collector plate negatively, which would actually be a variable voltage source. Since the electrons ejected by the blue light are getting to the collector plate, evidently the potential supplied by the battery is less than Vstop for blue light. Show with an arrow on the wire the direction of the electric current in the wire.
Einstein Suggests an Explanation
In 1905 Einstein gave a very simple interpretation of Lenard's results. He just assumed that the incoming radiation should be thought of as quanta of frequency hf, with f the frequency. In photoemission, one such quantum is absorbed by one electron. If the electron is some distance into the material of the cathode, some energy will be lost as it moves towards the surface. There will always be some electrostatic cost as the electron leaves the
การแปล กรุณารอสักครู่..
เฮิรตซ์พบคลื่นแมกซ์เวลและสิ่งอื่น
ที่น่าทึ่งที่สุดทำนายของทฤษฎีของแมกซ์เวลแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตีพิมพ์ในปี 1865 คือการดำรงอยู่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วของแสงและสรุปว่าไฟตัวเองเป็นเพียงคลื่นดังกล่าว experimentalists นี้ท้าทายในการสร้างและตรวจสอบรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าโดยใช้รูปแบบของอุปกรณ์ไฟฟ้าบางส่วน ความพยายามครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จอย่างเห็นได้ชัดโดยเฮ็นเฮิร์ตซ์ในปี 1886 เขาใช้ขดลวดเหนี่ยวนำไฟฟ้าแรงสูงที่จะทำให้เกิดการปล่อยประกายระหว่างสองชิ้นส่วนของทองเหลืองที่จะพูดเขา "Imagine ร่างกายทองเหลืองทรงกระบอกเส้นผ่าศูนย์กลาง 3 เซนติเมตรและ 26 เซนติเมตรยาว ขัดจังหวะกลางตามความยาวของช่องว่างจุดประกายโดยมีเสาทั้งสองข้างเป็นรูปทรงกลมรัศมี 2 ซม. " ความคิดที่ว่าเมื่อเกิดประกายเส้นทางการดำเนินการระหว่างสองตัวนำทองเหลืองค่าใช้จ่ายอย่างรวดเร็วจะแกว่งไปมาเปล่งรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าของคลื่นคล้ายกับขนาดของตัวนำตัวเอง.
เพื่อพิสูจน์มีจริงๆได้รับการฉายรังสีที่ปล่อยออกมาก็มี ที่จะตรวจพบ เฮิร์ตซ์ที่ใช้ชิ้นส่วนของลวดทองแดงหนา 1 มิงอเป็นวงกลมเส้นผ่าศูนย์กลาง 7.5 ซมด้วยทองเหลืองทรงกลมขนาดเล็กที่ปลายข้างหนึ่งและส่วนอื่น ๆ ของลวดที่ถูกชี้จุดที่อยู่ใกล้กับรูปทรงกลม เขาเสริมกลไกสกรูเพื่อให้จุดที่จะถูกย้ายไปใกล้ชิดกับวงในแฟชั่นควบคุม นี้ "รับ" ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สั่นปัจจุบันกลับมาในสายจะมีระยะเวลาที่ธรรมชาติใกล้เคียงกับ "ส่งสัญญาณ" ที่อธิบายข้างต้น การปรากฏตัวของค่าใช้จ่ายในการรับสั่นจะได้รับการส่งสัญญาณโดยจุดประกายทั่ว (เล็ก ๆ ) ช่องว่างระหว่างจุดและทรงกลม (โดยทั่วไปช่องว่างนี้เป็นร้อยของมิลลิเมตร) (มันเป็นข้อเสนอแนะเพื่อเฮิรตซ์ที่จุดประกายช่องว่างนี้จะถูกแทนที่เป็นเครื่องตรวจจับโดยขากบเตรียมที่เหมาะสมของ แต่ที่เห็นได้ชัดว่าไม่ทำงาน.)
การทดลองที่ประสบความสำเร็จมาก - เฮิร์ตซ์ก็สามารถที่จะตรวจจับรังสีถึงห้าสิบฟุตห่าง และในชุดการทดลองความคิดสร้างสรรค์เป็นที่ยอมรับว่ารังสีสะท้อนและหักเหตามที่คาดไว้และว่ามันเป็นขั้ว ปัญหาหลัก - ปัจจัยในการตรวจสอบ - ได้รับการสามารถที่จะเห็นจุดประกายเล็ก ๆ ในการรับ ในความพยายามที่จะปรับปรุงการมองเห็นประกายของเขามาอยู่กับอะไรบางอย่างที่ลึกลับมาก จะพูดอีกครั้งจากเฮิรตซ์ (ที่เขาเรียกว่าจุดประกายส่งสัญญาณรับ B): "บางครั้งผมปิดล้อม B จุดประกายในกรณีที่มืดเพื่อให้เป็นไปได้ง่ายขึ้นให้ข้อสังเกตและในการทำเช่นนั้นผมสังเกตว่าจุดประกายความยาวสูงสุด กลายเป็นเด็ดที่มีขนาดเล็กกว่าในกรณีที่มันเป็นก่อน. ในการลบอย่างต่อเนื่องส่วนต่าง ๆ ของกรณีมันก็เห็นได้ว่าเพียงส่วนหนึ่งของมันซึ่งใช้สิทธินี้เป็นผลร้ายที่ฉายประกาย B จากประกาย A. พาร์ทิชัน ในด้านที่แสดงผลนี้ไม่เพียง แต่เมื่อมันอยู่ในบริเวณใกล้เคียงของ B จุดประกาย แต่ยังเมื่อมันถูก interposed ที่ระยะทางมากขึ้นจาก B ระหว่าง A และ B ปรากฏการณ์ที่น่าทึ่งเพื่อเรียกร้องให้มีการตรวจสอบอย่างใกล้ชิด. "
เฮิร์ตซ์แล้วลงมือ ในการตรวจสอบอย่างละเอียดมาก เขาพบว่าตัวรับสัญญาณขนาดเล็กจุดประกายเป็นแข็งแรงมากขึ้นถ้ามันได้สัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตจากประกายไฟส่งสัญญาณ มันใช้เวลานานที่จะคิดออกนี้ - ครั้งแรกที่เขาตรวจสอบชนิดของผลกระทบไฟฟ้าบางส่วน แต่ก็พบว่าแผ่นกระจกได้อย่างมีประสิทธิภาพป้องกันประกาย จากนั้นเขาก็พบแผ่นควอทซ์ไม่ได้ป้องกันประกายครั้นแล้วเขาใช้ปริซึมควอทซ์ที่จะทำลายแสงจากจุดประกายใหญ่เป็นชิ้นส่วนของตนและพบว่าความยาวคลื่นซึ่งทำให้จุดประกายเล็ก ๆ น้อย ๆ มีประสิทธิภาพมากขึ้นเกินกว่าที่มองเห็นได้ใน . อัลตราไวโอเลต
ใน 1,887 เฮิรตซ์สรุปสิ่งที่จะต้องได้รับการตรวจสอบเดือน ". ... ฉัน จำกัด ตัวเองในปัจจุบันการสื่อสารผลลัพธ์ที่ได้โดยไม่ต้องพยายามทฤษฎีเคารพใด ๆ ในลักษณะที่สังเกตปรากฏการณ์จะถูกนำเกี่ยวกับ" Hallwachs 'วิธีการที่เรียบง่ายในปีหน้า 1888 อีกฟิสิกส์ชาวเยอรมัน, วิลเฮล์ Hallwachs ในเดรสเดินเขียน: "ในสิ่งพิมพ์ล่าสุดเฮิรตซ์ได้อธิบายเกี่ยวกับการตรวจสอบการพึ่งพาอาศัยกันของความยาวสูงสุดของจุดประกายการเหนี่ยวนำในการฉายรังสีที่ได้รับจากการจุดประกายจากการเหนี่ยวนำอื่นเขา. พิสูจน์ให้เห็นว่าปรากฏการณ์ที่สังเกตได้คือการกระทำของแสงอัลตราไวโอเลต. ไม่มีแสงเพิ่มเติมเกี่ยวกับธรรมชาติของปรากฏการณ์ที่อาจจะได้รับเพราะมีเงื่อนไขที่ซับซ้อนของการวิจัยในการที่จะปรากฏ ผมได้พยายามที่จะได้รับปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องซึ่งจะเกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขที่เรียบง่ายเพื่อให้คำอธิบายปรากฏการณ์ได้ง่ายขึ้น ที่ประสบความสำเร็จได้โดยการตรวจสอบการกระทำของแสงไฟฟ้าในร่างกายประจุไฟฟ้า. " จากนั้นเขาก็อธิบายการทดลองที่ง่ายมากของเขาสะอาดแผ่นวงกลมของสังกะสีถูกติดตั้งอยู่บนฉนวนยืนและติดลวดเพื่อ electroscope ทองซึ่งเป็น การเรียกเก็บเงินแล้วลบ. electroscope หายประจุช้ามาก. แต่ถ้าแผ่นสังกะสีได้สัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตจากโคมไฟโค้งหรือจากการเผาไหม้แมกนีเซียม, ค่ารั่วไหลออกไปได้อย่างรวดเร็ว. ถ้าแผ่นที่ถูกประจุบวกไม่มีค่าใช้จ่ายได้อย่างรวดเร็ว การรั่วไหลของ (เราได้แสดงให้เห็นว่านี่เป็นตัวอย่างการบรรยายโดยใช้หลอด UV เป็นแหล่งที่มา..) คำถามสำหรับผู้อ่าน: มันสามารถเป็นที่แสงอัลตราไวโอเลตอย่างใดเสียคุณสมบัติของฉนวนของแผ่นสังกะสียืนอยู่บนมันสามารถเป็นที่ไฟฟ้า หรือผลแม่เหล็กจากปัจจุบันที่มีขนาดใหญ่ในโคมไฟโค้งอย่างใดที่เกิดการรั่วไหลของค่าใช้จ่ายหรือไม่แม้ว่าการทดลอง Hallwach แน่นอนชี้แจงสถานการณ์ที่เขาไม่ได้เสนอทฤษฎีของสิ่งที่เกิดขึ้นใด ๆ . เจเจทอมสันระบุอนุภาคในความเป็นจริงสถานการณ์ยังคงไม่ชัดเจนจนกว่า 1899 เมื่อทอมสันยอมรับว่าแสงยูวีที่เกิดจากอิเล็กตรอนจะถูกปล่อยออกมาอนุภาคเดียวกันที่พบในรังสีแคโทด วิธีการของเขาคือการใส่พื้นผิวโลหะที่จะเผชิญกับรังสีในหลอดสูญญากาศในคำอื่น ๆ ที่จะทำให้มันแคโทดในหลอดรังสีแคโทด คุณลักษณะใหม่คือการที่อิเล็กตรอนจะถูกขับออกมาจากแคโทดโดยการฉายรังสีมากกว่าโดยสนามไฟฟ้าที่แข็งแกร่งใช้ก่อนหน้านี้. โดยขณะนี้มีความเป็นไปได้ภาพของสิ่งที่เกิดขึ้น อะตอมในแคโทดที่มีอิเล็กตรอนซึ่งถูกเขย่าและทำให้เกิดการสั่นสะเทือนโดยสนามไฟฟ้าสั่นของรังสีเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น ในที่สุดบางส่วนของพวกเขาจะได้รับการเขย่าหลวมและจะถูกขับออกมาจากแคโทด มันคุ้มค่าที่พิจารณาอย่างรอบคอบว่าจำนวนและความเร็วของอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจะได้รับการคาดหวังว่าจะแตกต่างกันกับความเข้มและสีของรังสีเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น การเพิ่มความเข้มของรังสีอิเล็กตรอนจะสั่นมากขึ้นอย่างรุนแรงดังนั้นหนึ่งจะคาดหวังมากขึ้นที่จะปล่อยออกมาและพวกเขาจะยิงออกที่ความเร็วมากขึ้นโดยเฉลี่ย การเพิ่มความถี่ของการฉายรังสีอิเล็กตรอนจะสั่นเร็วขึ้นดังนั้นอาจทำให้อิเล็กตรอนที่จะออกมาเร็วขึ้น สำหรับแสงสลัวมากก็จะใช้เวลาบางอย่างสำหรับอิเล็กตรอนในการทำงานขึ้นอยู่กับความกว้างเพียงพอของการสั่นสะเทือนที่จะเขย่าหลวม. Lenard พบที่น่าประหลาดใจบางส่วนในปี 1902 Lenard ศึกษาวิธีการใช้พลังงานของ photoelectrons ปล่อยออกมาแตกต่างกันกับความเข้มของแสง เขาใช้แสงโค้งคาร์บอนและสามารถเพิ่มความเข้มพันเท่า อิเล็กตรอนพุ่งออกมาตีแผ่นโลหะอื่นสะสมซึ่งได้รับการเชื่อมต่อกับขั้วลบโดยใช้ลวดที่มีแอมป์มิเตอร์มีความสำคัญในการวัดในปัจจุบันที่ผลิตโดยการส่องสว่าง การวัดการใช้พลังงานของอิเล็กตรอนที่พุ่งออกมา, Lenard เรียกเก็บจานเก็บในเชิงลบที่จะขับไล่อิเล็กตรอนมาต่อมัน ดังนั้นอิเล็กตรอนเพียงขับออกมากับพลังงานจลน์มากพอที่จะได้รับการขึ้นเนินเขาที่มีศักยภาพนี้จะนำไปสู่ปัจจุบัน Lenard ค้นพบว่ามีแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดไว้ขั้นต่ำที่หยุดอิเล็กตรอนใด ๆ ที่ได้รับผ่านทางเราจะเรียกมันว่า Vstop ที่แปลกใจของเขาเขาพบว่า Vstop ไม่ได้ขึ้นอยู่ที่ทั้งหมดในความเข้มของแสง! เสแสร้งความเข้มของแสงสองเท่าจำนวนอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมา แต่ก็ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อพลังงานของอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมา สนามสั่นมีประสิทธิภาพมากขึ้นอิเล็กตรอนพุ่งออกมามากขึ้น แต่พลังงานของแต่ละบุคคลสูงสุดของอิเล็กตรอนพุ่งออกมาเป็นเช่นเดียวกับการปรับตัวลดลงสนาม. Lenard แต่ทำอย่างอื่น พร้อมโคมไฟโค้งที่มีประสิทธิภาพมากของเขามีความเข้มก็เพียงพอที่จะแยกออกจากสีและตรวจสอบผลตาแมวใช้แสงของสีที่แตกต่างกัน เขาพบว่าพลังงานสูงสุดของอิเล็กตรอนพุ่งออกมาไม่ขึ้นอยู่กับสี --- ความยาวคลื่นสั้นกว่าแสงความถี่สูงที่เกิดจากอิเล็กตรอนจะถูกขับออกมากับพลังงานมากขึ้น นี้ได้ แต่ข้อสรุปที่เป็นธรรมคุณภาพ --- วัดพลังงานที่ไม่สามารถทำซ้ำได้มากเพราะพวกเขามีความสำคัญมากกับสภาพของพื้นผิวโดยเฉพาะอย่างยิ่งของรัฐบางส่วนของการเกิดออกซิเดชัน ใน vacua ที่ดีที่สุดในเวลานั้นการเกิดออกซิเดชันที่สำคัญของพื้นผิวที่สดใหม่ที่เกิดขึ้นในหลายสิบนาที (รายละเอียดของพื้นผิวที่มีความสำคัญเพราะอิเล็กตรอนที่เร็วที่สุดที่ปล่อยออกมาจากการเป็นผู้ที่เหมาะสมในพื้นผิวและผูกพันกับของแข็งอย่างยิ่งของพวกเขาขึ้นอยู่กับลักษณะของพื้นผิว --- มันเป็นโลหะบริสุทธิ์หรือของผสมของโลหะและอะตอมออกซิเจน ?) คำถาม: ในภาพข้างต้นหมายถึงแบตเตอรี่ที่มีศักยภาพ Lenard ใช้ในการเรียกเก็บจานเก็บในเชิงลบซึ่งอันที่จริงจะเป็นแหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้าตัวแปร ตั้งแต่อิเล็กตรอนพุ่งออกมาจากแสงสีฟ้าจะได้รับแผ่นสะสมอย่างเห็นได้ชัดที่มีศักยภาพที่จัดทำโดยแบตเตอรี่น้อยกว่า Vstop สำหรับแสงสีฟ้า แสดงด้วยลูกศรบนลวดทิศทางของกระแสไฟฟ้าในลวด. ไอน์สไตชี้ให้เห็นคำอธิบายใน 1905 ไอน์สไตให้ตีความง่ายมากของผล Lenard ของ เขาเพียง แต่สันนิษฐานว่ารังสีที่เข้ามาควรจะคิดว่าเป็นควอนตั้มความถี่ HF มีฉความถี่ ใน photoemission หนึ่งควอนตัมดังกล่าวถูกดูดซึมโดยอิเล็กตรอน หากอิเล็กตรอนคือระยะทางเข้าไปในวัสดุแคโทดบางพลังงานบางอย่างจะหายไปขณะที่มันเคลื่อนไปสู่พื้นผิว ก็คือจะมีค่าใช้จ่ายบางส่วนไฟฟ้าสถิตเป็นอิเล็กตรอนออก
ที่น่าทึ่งที่สุดทำนายของทฤษฎีของแมกซ์เวลแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตีพิมพ์ในปี 1865 คือการดำรงอยู่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วของแสงและสรุปว่าไฟตัวเองเป็นเพียงคลื่นดังกล่าว experimentalists นี้ท้าทายในการสร้างและตรวจสอบรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าโดยใช้รูปแบบของอุปกรณ์ไฟฟ้าบางส่วน ความพยายามครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จอย่างเห็นได้ชัดโดยเฮ็นเฮิร์ตซ์ในปี 1886 เขาใช้ขดลวดเหนี่ยวนำไฟฟ้าแรงสูงที่จะทำให้เกิดการปล่อยประกายระหว่างสองชิ้นส่วนของทองเหลืองที่จะพูดเขา "Imagine ร่างกายทองเหลืองทรงกระบอกเส้นผ่าศูนย์กลาง 3 เซนติเมตรและ 26 เซนติเมตรยาว ขัดจังหวะกลางตามความยาวของช่องว่างจุดประกายโดยมีเสาทั้งสองข้างเป็นรูปทรงกลมรัศมี 2 ซม. " ความคิดที่ว่าเมื่อเกิดประกายเส้นทางการดำเนินการระหว่างสองตัวนำทองเหลืองค่าใช้จ่ายอย่างรวดเร็วจะแกว่งไปมาเปล่งรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าของคลื่นคล้ายกับขนาดของตัวนำตัวเอง.
เพื่อพิสูจน์มีจริงๆได้รับการฉายรังสีที่ปล่อยออกมาก็มี ที่จะตรวจพบ เฮิร์ตซ์ที่ใช้ชิ้นส่วนของลวดทองแดงหนา 1 มิงอเป็นวงกลมเส้นผ่าศูนย์กลาง 7.5 ซมด้วยทองเหลืองทรงกลมขนาดเล็กที่ปลายข้างหนึ่งและส่วนอื่น ๆ ของลวดที่ถูกชี้จุดที่อยู่ใกล้กับรูปทรงกลม เขาเสริมกลไกสกรูเพื่อให้จุดที่จะถูกย้ายไปใกล้ชิดกับวงในแฟชั่นควบคุม นี้ "รับ" ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สั่นปัจจุบันกลับมาในสายจะมีระยะเวลาที่ธรรมชาติใกล้เคียงกับ "ส่งสัญญาณ" ที่อธิบายข้างต้น การปรากฏตัวของค่าใช้จ่ายในการรับสั่นจะได้รับการส่งสัญญาณโดยจุดประกายทั่ว (เล็ก ๆ ) ช่องว่างระหว่างจุดและทรงกลม (โดยทั่วไปช่องว่างนี้เป็นร้อยของมิลลิเมตร) (มันเป็นข้อเสนอแนะเพื่อเฮิรตซ์ที่จุดประกายช่องว่างนี้จะถูกแทนที่เป็นเครื่องตรวจจับโดยขากบเตรียมที่เหมาะสมของ แต่ที่เห็นได้ชัดว่าไม่ทำงาน.)
การทดลองที่ประสบความสำเร็จมาก - เฮิร์ตซ์ก็สามารถที่จะตรวจจับรังสีถึงห้าสิบฟุตห่าง และในชุดการทดลองความคิดสร้างสรรค์เป็นที่ยอมรับว่ารังสีสะท้อนและหักเหตามที่คาดไว้และว่ามันเป็นขั้ว ปัญหาหลัก - ปัจจัยในการตรวจสอบ - ได้รับการสามารถที่จะเห็นจุดประกายเล็ก ๆ ในการรับ ในความพยายามที่จะปรับปรุงการมองเห็นประกายของเขามาอยู่กับอะไรบางอย่างที่ลึกลับมาก จะพูดอีกครั้งจากเฮิรตซ์ (ที่เขาเรียกว่าจุดประกายส่งสัญญาณรับ B): "บางครั้งผมปิดล้อม B จุดประกายในกรณีที่มืดเพื่อให้เป็นไปได้ง่ายขึ้นให้ข้อสังเกตและในการทำเช่นนั้นผมสังเกตว่าจุดประกายความยาวสูงสุด กลายเป็นเด็ดที่มีขนาดเล็กกว่าในกรณีที่มันเป็นก่อน. ในการลบอย่างต่อเนื่องส่วนต่าง ๆ ของกรณีมันก็เห็นได้ว่าเพียงส่วนหนึ่งของมันซึ่งใช้สิทธินี้เป็นผลร้ายที่ฉายประกาย B จากประกาย A. พาร์ทิชัน ในด้านที่แสดงผลนี้ไม่เพียง แต่เมื่อมันอยู่ในบริเวณใกล้เคียงของ B จุดประกาย แต่ยังเมื่อมันถูก interposed ที่ระยะทางมากขึ้นจาก B ระหว่าง A และ B ปรากฏการณ์ที่น่าทึ่งเพื่อเรียกร้องให้มีการตรวจสอบอย่างใกล้ชิด. "
เฮิร์ตซ์แล้วลงมือ ในการตรวจสอบอย่างละเอียดมาก เขาพบว่าตัวรับสัญญาณขนาดเล็กจุดประกายเป็นแข็งแรงมากขึ้นถ้ามันได้สัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตจากประกายไฟส่งสัญญาณ มันใช้เวลานานที่จะคิดออกนี้ - ครั้งแรกที่เขาตรวจสอบชนิดของผลกระทบไฟฟ้าบางส่วน แต่ก็พบว่าแผ่นกระจกได้อย่างมีประสิทธิภาพป้องกันประกาย จากนั้นเขาก็พบแผ่นควอทซ์ไม่ได้ป้องกันประกายครั้นแล้วเขาใช้ปริซึมควอทซ์ที่จะทำลายแสงจากจุดประกายใหญ่เป็นชิ้นส่วนของตนและพบว่าความยาวคลื่นซึ่งทำให้จุดประกายเล็ก ๆ น้อย ๆ มีประสิทธิภาพมากขึ้นเกินกว่าที่มองเห็นได้ใน . อัลตราไวโอเลต
ใน 1,887 เฮิรตซ์สรุปสิ่งที่จะต้องได้รับการตรวจสอบเดือน ". ... ฉัน จำกัด ตัวเองในปัจจุบันการสื่อสารผลลัพธ์ที่ได้โดยไม่ต้องพยายามทฤษฎีเคารพใด ๆ ในลักษณะที่สังเกตปรากฏการณ์จะถูกนำเกี่ยวกับ" Hallwachs 'วิธีการที่เรียบง่ายในปีหน้า 1888 อีกฟิสิกส์ชาวเยอรมัน, วิลเฮล์ Hallwachs ในเดรสเดินเขียน: "ในสิ่งพิมพ์ล่าสุดเฮิรตซ์ได้อธิบายเกี่ยวกับการตรวจสอบการพึ่งพาอาศัยกันของความยาวสูงสุดของจุดประกายการเหนี่ยวนำในการฉายรังสีที่ได้รับจากการจุดประกายจากการเหนี่ยวนำอื่นเขา. พิสูจน์ให้เห็นว่าปรากฏการณ์ที่สังเกตได้คือการกระทำของแสงอัลตราไวโอเลต. ไม่มีแสงเพิ่มเติมเกี่ยวกับธรรมชาติของปรากฏการณ์ที่อาจจะได้รับเพราะมีเงื่อนไขที่ซับซ้อนของการวิจัยในการที่จะปรากฏ ผมได้พยายามที่จะได้รับปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องซึ่งจะเกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขที่เรียบง่ายเพื่อให้คำอธิบายปรากฏการณ์ได้ง่ายขึ้น ที่ประสบความสำเร็จได้โดยการตรวจสอบการกระทำของแสงไฟฟ้าในร่างกายประจุไฟฟ้า. " จากนั้นเขาก็อธิบายการทดลองที่ง่ายมากของเขาสะอาดแผ่นวงกลมของสังกะสีถูกติดตั้งอยู่บนฉนวนยืนและติดลวดเพื่อ electroscope ทองซึ่งเป็น การเรียกเก็บเงินแล้วลบ. electroscope หายประจุช้ามาก. แต่ถ้าแผ่นสังกะสีได้สัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตจากโคมไฟโค้งหรือจากการเผาไหม้แมกนีเซียม, ค่ารั่วไหลออกไปได้อย่างรวดเร็ว. ถ้าแผ่นที่ถูกประจุบวกไม่มีค่าใช้จ่ายได้อย่างรวดเร็ว การรั่วไหลของ (เราได้แสดงให้เห็นว่านี่เป็นตัวอย่างการบรรยายโดยใช้หลอด UV เป็นแหล่งที่มา..) คำถามสำหรับผู้อ่าน: มันสามารถเป็นที่แสงอัลตราไวโอเลตอย่างใดเสียคุณสมบัติของฉนวนของแผ่นสังกะสียืนอยู่บนมันสามารถเป็นที่ไฟฟ้า หรือผลแม่เหล็กจากปัจจุบันที่มีขนาดใหญ่ในโคมไฟโค้งอย่างใดที่เกิดการรั่วไหลของค่าใช้จ่ายหรือไม่แม้ว่าการทดลอง Hallwach แน่นอนชี้แจงสถานการณ์ที่เขาไม่ได้เสนอทฤษฎีของสิ่งที่เกิดขึ้นใด ๆ . เจเจทอมสันระบุอนุภาคในความเป็นจริงสถานการณ์ยังคงไม่ชัดเจนจนกว่า 1899 เมื่อทอมสันยอมรับว่าแสงยูวีที่เกิดจากอิเล็กตรอนจะถูกปล่อยออกมาอนุภาคเดียวกันที่พบในรังสีแคโทด วิธีการของเขาคือการใส่พื้นผิวโลหะที่จะเผชิญกับรังสีในหลอดสูญญากาศในคำอื่น ๆ ที่จะทำให้มันแคโทดในหลอดรังสีแคโทด คุณลักษณะใหม่คือการที่อิเล็กตรอนจะถูกขับออกมาจากแคโทดโดยการฉายรังสีมากกว่าโดยสนามไฟฟ้าที่แข็งแกร่งใช้ก่อนหน้านี้. โดยขณะนี้มีความเป็นไปได้ภาพของสิ่งที่เกิดขึ้น อะตอมในแคโทดที่มีอิเล็กตรอนซึ่งถูกเขย่าและทำให้เกิดการสั่นสะเทือนโดยสนามไฟฟ้าสั่นของรังสีเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น ในที่สุดบางส่วนของพวกเขาจะได้รับการเขย่าหลวมและจะถูกขับออกมาจากแคโทด มันคุ้มค่าที่พิจารณาอย่างรอบคอบว่าจำนวนและความเร็วของอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจะได้รับการคาดหวังว่าจะแตกต่างกันกับความเข้มและสีของรังสีเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น การเพิ่มความเข้มของรังสีอิเล็กตรอนจะสั่นมากขึ้นอย่างรุนแรงดังนั้นหนึ่งจะคาดหวังมากขึ้นที่จะปล่อยออกมาและพวกเขาจะยิงออกที่ความเร็วมากขึ้นโดยเฉลี่ย การเพิ่มความถี่ของการฉายรังสีอิเล็กตรอนจะสั่นเร็วขึ้นดังนั้นอาจทำให้อิเล็กตรอนที่จะออกมาเร็วขึ้น สำหรับแสงสลัวมากก็จะใช้เวลาบางอย่างสำหรับอิเล็กตรอนในการทำงานขึ้นอยู่กับความกว้างเพียงพอของการสั่นสะเทือนที่จะเขย่าหลวม. Lenard พบที่น่าประหลาดใจบางส่วนในปี 1902 Lenard ศึกษาวิธีการใช้พลังงานของ photoelectrons ปล่อยออกมาแตกต่างกันกับความเข้มของแสง เขาใช้แสงโค้งคาร์บอนและสามารถเพิ่มความเข้มพันเท่า อิเล็กตรอนพุ่งออกมาตีแผ่นโลหะอื่นสะสมซึ่งได้รับการเชื่อมต่อกับขั้วลบโดยใช้ลวดที่มีแอมป์มิเตอร์มีความสำคัญในการวัดในปัจจุบันที่ผลิตโดยการส่องสว่าง การวัดการใช้พลังงานของอิเล็กตรอนที่พุ่งออกมา, Lenard เรียกเก็บจานเก็บในเชิงลบที่จะขับไล่อิเล็กตรอนมาต่อมัน ดังนั้นอิเล็กตรอนเพียงขับออกมากับพลังงานจลน์มากพอที่จะได้รับการขึ้นเนินเขาที่มีศักยภาพนี้จะนำไปสู่ปัจจุบัน Lenard ค้นพบว่ามีแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดไว้ขั้นต่ำที่หยุดอิเล็กตรอนใด ๆ ที่ได้รับผ่านทางเราจะเรียกมันว่า Vstop ที่แปลกใจของเขาเขาพบว่า Vstop ไม่ได้ขึ้นอยู่ที่ทั้งหมดในความเข้มของแสง! เสแสร้งความเข้มของแสงสองเท่าจำนวนอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมา แต่ก็ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อพลังงานของอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมา สนามสั่นมีประสิทธิภาพมากขึ้นอิเล็กตรอนพุ่งออกมามากขึ้น แต่พลังงานของแต่ละบุคคลสูงสุดของอิเล็กตรอนพุ่งออกมาเป็นเช่นเดียวกับการปรับตัวลดลงสนาม. Lenard แต่ทำอย่างอื่น พร้อมโคมไฟโค้งที่มีประสิทธิภาพมากของเขามีความเข้มก็เพียงพอที่จะแยกออกจากสีและตรวจสอบผลตาแมวใช้แสงของสีที่แตกต่างกัน เขาพบว่าพลังงานสูงสุดของอิเล็กตรอนพุ่งออกมาไม่ขึ้นอยู่กับสี --- ความยาวคลื่นสั้นกว่าแสงความถี่สูงที่เกิดจากอิเล็กตรอนจะถูกขับออกมากับพลังงานมากขึ้น นี้ได้ แต่ข้อสรุปที่เป็นธรรมคุณภาพ --- วัดพลังงานที่ไม่สามารถทำซ้ำได้มากเพราะพวกเขามีความสำคัญมากกับสภาพของพื้นผิวโดยเฉพาะอย่างยิ่งของรัฐบางส่วนของการเกิดออกซิเดชัน ใน vacua ที่ดีที่สุดในเวลานั้นการเกิดออกซิเดชันที่สำคัญของพื้นผิวที่สดใหม่ที่เกิดขึ้นในหลายสิบนาที (รายละเอียดของพื้นผิวที่มีความสำคัญเพราะอิเล็กตรอนที่เร็วที่สุดที่ปล่อยออกมาจากการเป็นผู้ที่เหมาะสมในพื้นผิวและผูกพันกับของแข็งอย่างยิ่งของพวกเขาขึ้นอยู่กับลักษณะของพื้นผิว --- มันเป็นโลหะบริสุทธิ์หรือของผสมของโลหะและอะตอมออกซิเจน ?) คำถาม: ในภาพข้างต้นหมายถึงแบตเตอรี่ที่มีศักยภาพ Lenard ใช้ในการเรียกเก็บจานเก็บในเชิงลบซึ่งอันที่จริงจะเป็นแหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้าตัวแปร ตั้งแต่อิเล็กตรอนพุ่งออกมาจากแสงสีฟ้าจะได้รับแผ่นสะสมอย่างเห็นได้ชัดที่มีศักยภาพที่จัดทำโดยแบตเตอรี่น้อยกว่า Vstop สำหรับแสงสีฟ้า แสดงด้วยลูกศรบนลวดทิศทางของกระแสไฟฟ้าในลวด. ไอน์สไตชี้ให้เห็นคำอธิบายใน 1905 ไอน์สไตให้ตีความง่ายมากของผล Lenard ของ เขาเพียง แต่สันนิษฐานว่ารังสีที่เข้ามาควรจะคิดว่าเป็นควอนตั้มความถี่ HF มีฉความถี่ ใน photoemission หนึ่งควอนตัมดังกล่าวถูกดูดซึมโดยอิเล็กตรอน หากอิเล็กตรอนคือระยะทางเข้าไปในวัสดุแคโทดบางพลังงานบางอย่างจะหายไปขณะที่มันเคลื่อนไปสู่พื้นผิว ก็คือจะมีค่าใช้จ่ายบางส่วนไฟฟ้าสถิตเป็นอิเล็กตรอนออก
การแปล กรุณารอสักครู่..
เฮิรตซ์ของแมกซ์เวลและพบคลื่นบางอย่าง
ทำนายที่น่าทึ่งที่สุดของทฤษฎีของแมกซ์เวลล์คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า , ตีพิมพ์ในปี 1865 , การดำรงอยู่ของคลื่นที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง และสรุปได้ว่าแสงเองก็แค่คลื่น นี้ท้าทาย experimentalists เพื่อสร้างและตรวจสอบรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้บางรูปแบบของไฟฟ้า เครื่องมือครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จอย่างชัดเจนพยายามโดยเฮิรตซ์ Heinrich ใน 1886 . เขาใช้แรงดันสูงขดลวดเหนี่ยวนำให้เกิดประกายไฟไหลระหว่างสองชิ้นของทองเหลืองให้ราคาเขา ลองจินตนาการถึงร่างกายทองเหลืองทรงกระบอก เส้นผ่าศูนย์กลาง 3 ซม. ยาว 26 ซม. ขัดจังหวะกลางคันตลอดความยาวของมันโดย Spark Gap ที่เสาทั้งสองข้างจะเกิดขึ้นจากทรงกลม 2 ซม. รัศมี" ความคิดที่ว่า เมื่อประกายรูปแบบที่ดำเนินการเส้นทางระหว่างสองทองเหลือง conductors ประจุไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว โบกไปมา การเปล่งรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นใกล้เคียงกับขนาดของคอนดักเตอร์ตัวเอง
เพื่อพิสูจน์ว่ามีรังสีที่ปล่อยออกมา มันได้ถูกตรวจพบ เฮิรตซ์ ใช้ชิ้นส่วนของเส้นลวด 1 มม. หนาโค้งเป็นวงกลมเส้นผ่าศูนย์กลาง 7.5 เซนติเมตรกับวงทองเหลืองขนาดเล็กที่ปลายด้านหนึ่ง และอีกสายคือแหลมกับจุดใกล้โลก เขาใส่สกรูกลไกเพื่อให้จุดที่อาจจะย้ายไปอยู่ใกล้กับทรงกลมในแฟชั่นควบคุม . " รับ " ถูกออกแบบมาเพื่อให้ปัจจุบันส่ายไปมาในลวดจะมีระยะเวลาธรรมชาติใกล้ชิดของ " ส่ง " ที่อธิบายข้างต้นการปรากฏตัวของสั่นชาร์จตัวรับจะส่งสัญญาณโดยประกายทั่ว ( เล็ก ) ช่องว่างระหว่างจุดและทรงกลม ( โดยปกติ ช่องว่างนี้เป็นหนึ่งในร้อยของมิลลิเมตร ) ( มันเป็นข้อเสนอแนะเพื่อเฮิรตซ์นี้จุดประกายช่องว่างจะถูกแทนที่เป็นเครื่องตรวจจับโดยขา , กบ ควรเตรียม แต่ที่เห็นได้ชัดไม่ได้ทำงาน )
การทดลองที่ประสบความสำเร็จมาก -- เฮิรตซ์สามารถตรวจจับรังสีได้ถึงห้าสิบฟุต และในชุดการทดลองที่แยบยลขึ้น รังสีสะท้อนและหักเหอย่างที่คาดไว้ และมันคือขั้ว . ปัญหาหลัก - ปัจจัยจำกัดในการตรวจสอบ -- คือการได้เห็นประกายเล็กๆ ในเครื่องรับ ในการพยายามที่จะปรับปรุงการมองเห็นของประกายไฟเขามาถึงบางสิ่งบางอย่างที่ลึกลับมาก อ้างจากเฮิรตซ์อีกครั้ง ( เขาเรียกส่ง จุดประกาย ตัวรับสัญญาณ B ) : " บางครั้งฉันใส่หัวเทียน B ในกรณีที่มืดเพื่อให้สังเกตได้ง่ายขึ้น และทำให้ผมสังเกตว่าความยาวสูงสุดเป็นประกายเด็ดเล็กในกรณีที่มากกว่าแต่ก่อน ในการลบในการทดแทนชิ้นส่วนต่าง ๆของกรณีจะเห็นได้ว่าส่วนของที่ใช้ผลที่เป็นประกายที่ฉายประกาย A B จากพาร์ทิชันในด้านแสดงผลนี้ไม่เพียง แต่เมื่อมันอยู่ในพื้นที่ใกล้เคียงทันที ประกาย บี แต่เมื่อมันถูก interposed ที่มากกว่าระยะทางจาก B ระหว่าง A และ B เป็น ปรากฏการณ์ที่โดดเด่น เรียกเข้ามาสอบสวน "
.เฮิรตซ์จากนั้นลงมือสอบสวนอย่างละเอียดมาก เขาพบว่าประกายรับเล็ก แข็งแรงมากขึ้น ถ้ามันสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตจากเครื่องส่งสัญญาณ จุดประกาย มันใช้เวลานานที่จะคิดออกนี้เขาไปสำหรับบางชนิดของแม่เหล็กไฟฟ้า ผล เจอแต่แผ่นแก้วได้อย่างมีประสิทธิภาพป้องกันประกาย จากนั้นเขาก็พบแผ่นควอตซ์ไม่ได้ป้องกันประกายไฟ
ทำนายที่น่าทึ่งที่สุดของทฤษฎีของแมกซ์เวลล์คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า , ตีพิมพ์ในปี 1865 , การดำรงอยู่ของคลื่นที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง และสรุปได้ว่าแสงเองก็แค่คลื่น นี้ท้าทาย experimentalists เพื่อสร้างและตรวจสอบรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้บางรูปแบบของไฟฟ้า เครื่องมือครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จอย่างชัดเจนพยายามโดยเฮิรตซ์ Heinrich ใน 1886 . เขาใช้แรงดันสูงขดลวดเหนี่ยวนำให้เกิดประกายไฟไหลระหว่างสองชิ้นของทองเหลืองให้ราคาเขา ลองจินตนาการถึงร่างกายทองเหลืองทรงกระบอก เส้นผ่าศูนย์กลาง 3 ซม. ยาว 26 ซม. ขัดจังหวะกลางคันตลอดความยาวของมันโดย Spark Gap ที่เสาทั้งสองข้างจะเกิดขึ้นจากทรงกลม 2 ซม. รัศมี" ความคิดที่ว่า เมื่อประกายรูปแบบที่ดำเนินการเส้นทางระหว่างสองทองเหลือง conductors ประจุไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว โบกไปมา การเปล่งรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นใกล้เคียงกับขนาดของคอนดักเตอร์ตัวเอง
เพื่อพิสูจน์ว่ามีรังสีที่ปล่อยออกมา มันได้ถูกตรวจพบ เฮิรตซ์ ใช้ชิ้นส่วนของเส้นลวด 1 มม. หนาโค้งเป็นวงกลมเส้นผ่าศูนย์กลาง 7.5 เซนติเมตรกับวงทองเหลืองขนาดเล็กที่ปลายด้านหนึ่ง และอีกสายคือแหลมกับจุดใกล้โลก เขาใส่สกรูกลไกเพื่อให้จุดที่อาจจะย้ายไปอยู่ใกล้กับทรงกลมในแฟชั่นควบคุม . " รับ " ถูกออกแบบมาเพื่อให้ปัจจุบันส่ายไปมาในลวดจะมีระยะเวลาธรรมชาติใกล้ชิดของ " ส่ง " ที่อธิบายข้างต้นการปรากฏตัวของสั่นชาร์จตัวรับจะส่งสัญญาณโดยประกายทั่ว ( เล็ก ) ช่องว่างระหว่างจุดและทรงกลม ( โดยปกติ ช่องว่างนี้เป็นหนึ่งในร้อยของมิลลิเมตร ) ( มันเป็นข้อเสนอแนะเพื่อเฮิรตซ์นี้จุดประกายช่องว่างจะถูกแทนที่เป็นเครื่องตรวจจับโดยขา , กบ ควรเตรียม แต่ที่เห็นได้ชัดไม่ได้ทำงาน )
การทดลองที่ประสบความสำเร็จมาก -- เฮิรตซ์สามารถตรวจจับรังสีได้ถึงห้าสิบฟุต และในชุดการทดลองที่แยบยลขึ้น รังสีสะท้อนและหักเหอย่างที่คาดไว้ และมันคือขั้ว . ปัญหาหลัก - ปัจจัยจำกัดในการตรวจสอบ -- คือการได้เห็นประกายเล็กๆ ในเครื่องรับ ในการพยายามที่จะปรับปรุงการมองเห็นของประกายไฟเขามาถึงบางสิ่งบางอย่างที่ลึกลับมาก อ้างจากเฮิรตซ์อีกครั้ง ( เขาเรียกส่ง จุดประกาย ตัวรับสัญญาณ B ) : " บางครั้งฉันใส่หัวเทียน B ในกรณีที่มืดเพื่อให้สังเกตได้ง่ายขึ้น และทำให้ผมสังเกตว่าความยาวสูงสุดเป็นประกายเด็ดเล็กในกรณีที่มากกว่าแต่ก่อน ในการลบในการทดแทนชิ้นส่วนต่าง ๆของกรณีจะเห็นได้ว่าส่วนของที่ใช้ผลที่เป็นประกายที่ฉายประกาย A B จากพาร์ทิชันในด้านแสดงผลนี้ไม่เพียง แต่เมื่อมันอยู่ในพื้นที่ใกล้เคียงทันที ประกาย บี แต่เมื่อมันถูก interposed ที่มากกว่าระยะทางจาก B ระหว่าง A และ B เป็น ปรากฏการณ์ที่โดดเด่น เรียกเข้ามาสอบสวน "
.เฮิรตซ์จากนั้นลงมือสอบสวนอย่างละเอียดมาก เขาพบว่าประกายรับเล็ก แข็งแรงมากขึ้น ถ้ามันสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตจากเครื่องส่งสัญญาณ จุดประกาย มันใช้เวลานานที่จะคิดออกนี้เขาไปสำหรับบางชนิดของแม่เหล็กไฟฟ้า ผล เจอแต่แผ่นแก้วได้อย่างมีประสิทธิภาพป้องกันประกาย จากนั้นเขาก็พบแผ่นควอตซ์ไม่ได้ป้องกันประกายไฟ
การแปล กรุณารอสักครู่..
ภาษาอื่น ๆ
การสนับสนุนเครื่องมือแปลภาษา: กรีก, กันนาดา, กาลิเชียน, คลิงออน, คอร์สิกา, คาซัค, คาตาลัน, คินยารวันดา, คีร์กิซ, คุชราต, จอร์เจีย, จีน, จีนดั้งเดิม, ชวา, ชิเชวา, ซามัว, ซีบัวโน, ซุนดา, ซูลู, ญี่ปุ่น, ดัตช์, ตรวจหาภาษา, ตุรกี, ทมิฬ, ทาจิก, ทาทาร์, นอร์เวย์, บอสเนีย, บัลแกเรีย, บาสก์, ปัญจาป, ฝรั่งเศส, พาชตู, ฟริเชียน, ฟินแลนด์, ฟิลิปปินส์, ภาษาอินโดนีเซี, มองโกเลีย, มัลทีส, มาซีโดเนีย, มาราฐี, มาลากาซี, มาลายาลัม, มาเลย์, ม้ง, ยิดดิช, ยูเครน, รัสเซีย, ละติน, ลักเซมเบิร์ก, ลัตเวีย, ลาว, ลิทัวเนีย, สวาฮิลี, สวีเดน, สิงหล, สินธี, สเปน, สโลวัก, สโลวีเนีย, อังกฤษ, อัมฮาริก, อาร์เซอร์ไบจัน, อาร์เมเนีย, อาหรับ, อิกโบ, อิตาลี, อุยกูร์, อุสเบกิสถาน, อูรดู, ฮังการี, ฮัวซา, ฮาวาย, ฮินดี, ฮีบรู, เกลิกสกอต, เกาหลี, เขมร, เคิร์ด, เช็ก, เซอร์เบียน, เซโซโท, เดนมาร์ก, เตลูกู, เติร์กเมน, เนปาล, เบงกอล, เบลารุส, เปอร์เซีย, เมารี, เมียนมา (พม่า), เยอรมัน, เวลส์, เวียดนาม, เอสเปอแรนโต, เอสโทเนีย, เฮติครีโอล, แอฟริกา, แอลเบเนีย, โคซา, โครเอเชีย, โชนา, โซมาลี, โปรตุเกส, โปแลนด์, โยรูบา, โรมาเนีย, โอเดีย (โอริยา), ไทย, ไอซ์แลนด์, ไอร์แลนด์, การแปลภาษา.
- ผ่าตัด แก้หมัน
- hire
- คุณตื่นแล้วเหรอ
- Diabetes
- คุณขยัน
- มีคุณคนเดียวที่บอกว่าฉันสวย
- แล้วคุณจะกลับกรุงเทพวันไหน
- โรงเรียนเมืองกลางวิทยาคมตั้งอยูที่ ตำบอล
- เพื่อนฉันคนนี้เป็นอาจารย์สอนภาษาเกาหลี
- ในราคาเข้าถึงได้
- compared
- Watches, clocks, tools to tell time. For
- ฉันอยากจะบอกคุณว่าการพูดเป็นภาษาอังกฤษขอ
- กลับมาอีกครั้ง
- เป็นที่สะสมสารต่างๆ
- The participants gave their permission t
- Chip
- หวัง
- Recieve insulting
- native
- a telecode that represents your name
- hire
- ในราคาเข้าถึงได้
- Do you just use Line?
