"Александр Потупа. Бег за бесконечностью" - читать интересную книгу автора

при падении на их поверхность света. Эти явления были названы
термоэлектрическим и фотоэлектрическим эффектами соответственно. Сразу же
вслед за разгадкой природы катодных лучей исследователи доказали, что оба
указанных эффекта тоже сводятся к испусканию потока электронов.
Таким образом, на пороге XX века в физику вошло довольно ясное
представление об электроне как о непременной составляющей структуры
вещества. Действительно, практически любой доступный экспериментатору
образец вещества можно было заставить испускать поток электронов,
подействовав одним из трех факторов: разностью потенциалов, теплом или
светом. В общем, была понятна и роль каждого из этих факторов - они
представляли собой просто разные способы сообщить электрону, заточенному в
веществе, некоторую энергию, необходимую для его вызволения. Но разве физики
могут удовлетвориться только таким, чисто качественным объяснением!
Необходимо было согласовать основные закономерности всех эффектов с
существовавшей в то время теорией. Но именно на этом пути исследователи
столкнулись с неожиданными и, казалось бы, непреодолимыми препятствиями.
Надо сказать, что как раз на рубеже столетий произошло крайне важное
для теоретической физики событие - окончательно оформилась классическая
электродинамика, претендовавшая на полное и последовательное описание
электрических и магнитных явлений. Великая заслуга создателей этой науки -
английских физиков М. Фарадея и Дж. Максвелла состояла в том, что они ввели
в рассмотрение новый объект, особое состояние материи - электромагнитное
поле. Благодаря этому все известные электрические, магнитные и даже световые
явления можно было свести к нескольким фундаментальным законам
распространения электромагнитного поля в пространстве и его взаимодействия с
электрическими зарядами. После того, как на арену физических исследований
вышла первая элементарная частица - электрон, усилия теоретиков и
экспериментаторов сосредоточились на поиске конкретных закономерностей его
поведения под действием электромагнитного поля.
Этот пункт оказался своеобразным средоточием веры и надежды. Физики
верили в классическую электродинамику, которая позволила единым образом
описать десятки разрозненных фактов в блестящем согласии с опытными данными.
Поэтому они вполне серьезно надеялись на успех теории и в применении к
электронам. Дело было, конечно, не только в простой надежде на успех. Вопрос
ставился принципиально: справится ли существующая теория с описанием
взаимодействия электромагнитного поля с электроном - мельчайшей структурной
составляющей вещества? Положительный ответ на этот вопрос оказался бы
величайшим триумфом теории, а отрицательный - наносил непоправимый ущерб ее
основам.
В такой ситуации подробное изучение фотоэффекта давало физикам
исключительную возможность для экспериментальной проверки теоретических
предсказаний. Согласно классической электродинамике свет представляет собой
совокупность электромагнитных волн - именно в форме волн проявляется
электромагнитное поле в этом случае. Всякую волну можно характеризовать,
например, интенсивностью и частотой (или величиной, обратно пропорциональной
частоте, - длиной волны). Чем интенсивней поле, тем больше энергии оно
несет. Что же происходит во время фотоэффекта?
Чтобы вырвать с поверхности металла электрон, каким-то образом
связанный с остальными элементами вещества, электромагнитная волна должна
"накачивать его энергией" до тех пор, пока эта связь не порвется, то есть