Кинетическая энергия электронов, создающих фототок, определяется из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта, Фототок прекращается при условии равенства максимальной кинетической энергии электрона и изменения его потенциальной энергии при перемещении в электростатическом поле: где — напряжение между обкладками конденсатора. Разность потенциалов связана с зарядом конденсатора: Решив полученную систему уравнений, находим:
ответ: 430 нм.
Более точное и полное объяснение этого явления дает так называемая теория Шмауса. Согласно этой теории состояние взвешенных в воздухе частичек аналогично состоянию вещества, находящегося в коллоидальном растворе. В таких растворах растворяемое вещество не расщепляется на молекулы, как в обычных, а остается взвешенным в растворителе в виде мельчайших частичек, представляющих собой скопление молекул.
Плотность растворенного вещества может оказаться больше плотности растворителя, но его частички совершенно равномерно распределяются во всем объеме растворителя и не осаждаются на дно, как это было бы в обычном растворе. Сила, поддерживающая эти частички, создается в результате беспорядочных ударов молекул растворителя, находящихся в так называемом молекулярном движении. Под действием этих ударов частички приходят в своеобразное зигзагообразное движение, известное под именем броуновского движения. Таким образом, источником силы, поддерживающей частички коллоидальных растворов, служит энергия молекулярного движения растворителя.
Источником силы, поддерживающей в атмосферном воздухе водяные капли, частички твердых тел и пр., служит существующее в нем так называемое конвективное или турбулентное движение. Это — беспорядочное движение отдельных частичек воздуха, вернее небольших его масс, в различных направлениях, независимое от общего потока воздуха.
Возникновение конвективного или турбулентного движения связано с механическим воздействием земной поверхности на движущиеся около нее воздушные массы.
Солнечные лучи неравномерно нагревают отдельные массы воздуха, выводят их из равновесия и заставляют подниматься вверх. Это, в свою очередь, вызывает горизонтальное движение воздуха и создает беспорядочное движение его отдельных частичек, перемешивая воздушные слои. Действие ударов отдельных частичек воздуха на пылинки поддерживает их в воздухе и каждая частичка адсорбирует к себе некоторое количество воздуха.
Получая от пылинки, при действии на нее солнечных лучей, значительное повышение температуры, адсорбированный в ней воздух расширяется и может создать небольшую подъемную силу, заставляющую пылинки медленно подниматься вверх или удерживаться на одном уровне.
Шмаус напоминает, что при растворении вещества в коллоидальном растворе частички его получают некоторый электрический заряд. Этот заряд зависит от природы растворителя и растворенного вещества. Поэтому, — рассуждает он, — несмотря на непрерывное беспорядочное движение частичек растворенного вещества, сцепления между ними не происходит, так как действует сила отталкивания одноименных зарядов.
