С какой скоростью вылетает электрон

Интересно прикинуть, с какой скоростью движется электрон, когда он вылетает из куска металла. Разные металлы имеют разную энергию связи, называемую работой выхода. Энергию связи металлов можно определить, смещая свет всё дальше в красную область и наблюдая, при какой длине волны фотоны не смогут выбивать электроны. Для металлов с небольшой энергией связи предельная длина волны для выбивания электронов обычно составляет около 800 нм. Для ?=800 нм: ?=3,75?10¹⁴ Гц и E_b=h??=2,48?10^?19 Дж. Если светить на такой металл зелёным светом с длиной волны 525 нм, то энергия фотона составит 3,77?10^?19 Дж. Кинетическая энергия выбитого из металла электрона будет E_k=h???E_b=1,30?10^?19 Дж. Нетрудно найти скорость движения электрона из уравнения

E_k=?m_e?V²=1,30?10^?19 Дж,

где m_e — масса электрона, составляющая 9,11?10^?31 кг. Умножая уравнение для E_k на 2 и деля его на m_e, получаем:

V²=2?(1,30?10^?19 Дж)/m_e = (2,60?10^?19Дж)/(9,11?10^?31кг) = 2,85?10¹¹ м²/сек².

Это значение квадрата скорости. Извлекая квадратный корень, получаем: V=5,34?10⁵ м/сек, что составляет около двух миллионов километров в час. В этом примере фотоэлектрического эффекта выбитый электрон движется весьма резво.

Классическая электромагнитная теория, описывающая свет как волны, прекрасно работает применительно к огромному числу явлений, включая интерференцию, но совершенно не подходит для объяснения фотоэлектрического эффекта. Эйнштейн объяснил фотоэлектрический эффект, но теперь свет не может быть волнами. Что же тогда происходит с классическим описанием интерференции? Для примирения фотоэлектрического эффекта и интерференции нам придётся вернуться к квантовой теории и котам Шрёдингера.