ГЛАВА 35. КВАНТОВАЯ ОПТИКА. ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
Александр Григорьевич Столетов (1839–1896), российский физик. Ученик Г. Кирхгофа. Исследовал явление намагничивания железа, газовый разряд, критическое состояние вещества. Основал физическую лабораторию мирового уровня в Московском университете. В 1888 г. переоткрыл фотоэффект, впервые обнаруженный Г. Герцем в 1887 г. Систематически исследовал это явление, установил первый закон фотоэффекта, создал первый фотоэлемент, основанный на фотоэффекте. И даже после этого открытия, сделавшего имя Столетова известным всему миру, он не был избран в Академию наук, поскольку не боялся сказать правду любому «начальству». Многие ученые России и других стран выразили свое сочувствие Столетову, после того как он не был выбран в Академию. Например, профессор Ф.Н. Шведов писал Столетову, что ряд выдающихся российских ученых, таких как Менделеев и Мечников, также были забаллотированы в академию, и что «быть в их компании совсем не стыдно».
Параллельно с научными исследованиями Столетов вел большую популяризаторскую и просветительскую работу. Он создал российское Общество любителей естествознания, много лет читал публичные лекции в Политехническом музее, написал ряд научно-популярные статей, уделял много времени физическому кружку для молодежи.
Перечисленные экспериментальные данные находятся в полном противоречии с предсказаниями классической электродинамики Максвелла. Согласно теории Максвелла электромагнитная волна представляет собой распространяющиеся в пространстве и поддерживающие друг друга переменные электрическое и магнитное поле. Электрическое поле световой волны, действуя на свободные электроны в металле, разгоняет их, а они в результате могут покинуть металл. Но сила, действующая со стороны волны на электроны, зависит от напряженности поля волны, и следовательно скорость фотоэлектронов должна зависеть от напряженности поля волны или от интенсивности света, а она согласно второму закону фотоэффекта от интенсивности света не зависит1. Более того, если бы взаимодействие световой волны с электроном происходило так, как это описано выше, для совершения над электроном работы потребуется некоторое время, в то время как из опытов Столетова следует, что фотоэффект не обладает никакой «инерцией», т.е. вылет электронов из металла начинается сразу же после освещения его поверхности светом.
1 Другими словами яркий свет одинакового цвета вызывает появление электронов такой же энергии, как и очень слабый свет той же частоты.