Теоретичні відомості. (теорію до даної роботи див

(теорію до даної роботи див. також у конспекті лекцій, §6.12)

При опромінюванні речовини з малою роботою виходу з її поверхні вже в області світла спостерігається виліт електронів і це явище називається фотоефектом. Фотоефект пояснюється фотонною теорією світла, а саме: при взаємодії з речовиною світло проявляє корпускулярні властивості і його можна розглядати як потік фотонів з енергією hn і імпульсом hn/с (де h – постійна Планка, n – частота світла, с – швидкість світла у вакуумі). При зіткненні фотона з електроном фотокатода енергія фотона повністю передається електрону і енергетичний баланс цього процесу описується рівнянням Ейнштейна:

, (1)

де – максимальна кінетична енергія фотоелектрона, – робота виходу електрона з катода.

Електрони, що вилітають з катода, прискорюються під дією різниці потенціалів між катодом і анодом і рухаються в напрямку анода, створюючи фотоелектричний струм. Чим більша освітленість катода, тим більша кількість електронів вибивається з його поверхні і тим більша буде сила струму насичення, яка спостерігається при високих анодних напругах. Оскільки освітленість катода Е обернено пропорційна до квадрату віддалі r від освітлювача до катода, то і сила струму насичення буде обернено пропорційна до r ². Тобто

, (2)

де та - сили фотострумів насичення для віддалей відповідно r₁ та r₂. Співвідношення (2) називають законом обернених квадратів.