光電効果とは

　　　物質に光が当たると、中の電子が飛び出てくる現象

　　　物質中の電子は原子核の引力で束縛されてて、普通は外へ出てこられない。

　　　外へ出るためには、束縛を切るためのエネルギーが必要。

　　　光電効果では、光のエネルギーでこの束縛が切れる。

　　　　（光といっても、エネルギーが大きくないといけないので、紫外線になる）

光電効果の性質

　(1) 飛び出てくる電子の数は、光の強さに比例している

　(2) 波長がある値より長い光では、どんなに強い光でも出てこない

　(3) 波長がある値より短い光では、どんなに弱くても出てくる

光が電磁波なら

　● 強い光とは波の大きさが大きいということなので、電子をより大きく揺さぶる。

　　　にもかかわらず、電子が出てこないとはどういうことか？

　● 弱い光は波の大きさが小さいので、波長が長くても短くても、電子を揺さぶる量は小さい。

　　　にもかかわらず、電子が飛び出るとはどういうことか？

光量子仮説

　● 光はエネルギーをかたまりとしてやり取りする。

　● 波長の長い光はエネルギーの大きさが小さい、短い光は大きい。

　● 光の強さは（エネルギーをかたまりである）光子の数の多さである。

　　　波長が長いと、電子に与えられるエネルギーが小さいので、飛び出るエネルギーを越えられない。

　　　数が多くても電子１個につき、光1個しか当たらないのでダメ。

　● 波長が短いと、数は少なくても１個のエネルギーのかたまりが大きいので、たまたまそれに当たった

　　　電子は飛び出るのに必要なエネルギーをもらうことができる。

　　光子１個のエネルギー Ｅ は波長 λ だけで決まっている

振動数 ν＝ｃ/λ

　　　Ｅ＝ｈν＝ｈｃ/λ プランク定数 h = 6.626×10^-34 Js

光速度 c = 3×10⁸ m/s

電子ボルト 1 eV = 1.602×10^-19 J

波長　1nm = 1×10^-9 m

仕事関数

　　物質から電子を取り出すのに必要なエネルギー

　　計り方や表面の状態によって、ばらつきがある

本日の実験

　　紫外線を当てると本当に電子が飛び出すのか

　　手順

　　(1) 摩擦で静電気を起こす

　　(2) 箔検電器にマイナスの電気（電子）をためる

　　　　　【ため方は２通り】

　　(3) 紫外線を金属に当てる

　　　　→(4A) 電子が飛び出せば、箔は閉じる

　　　　→(4B) 電子が出なければ、箔はそのまま

静電気のため方

【方法１】 マイナスに帯電した棒をこすり付ける

【方法２】 プラスに帯電した棒を近づける (マイナスの電気(電子)がよって来る)

そのまま指をつける (プラスの電気が指を通って逃げる)

(電子は引き寄せられているので逃げない)

指を離した後、棒を離す (電子が全体に広がる)

摩擦と静電気

　　２種類の物質をこすると、下の順（帯電列）でプラスやマイナスの電気を帯びる

　　＋−の順番もばらつきが大きい

　　アクリルは＋になりやすいか、−になりやすいかチェック