загрузка...
загрузка...
На головну

Види фотоефекту. Закони зовнішнього фотоефекту

  1. I.4.2) Закони.
  2. VI. ОСНОВНІ ЗАКОНИ РОЗПОДІЛУ
  3. Англосаксонські закони.
  4. В. ЗАКОНИ РЕАЛЬНОГО ВІЛЬНОГО РИНКУ
  5. Види нормативних актів. Закони та підзаконні акти.
  6. ЗОВНІШНІ І ВНУТРІШНІ ЗАКОНИ РОЗВИТКУ МОВИ

Зовнішнім фотоелектричним ефектом (фотоефектом) Називається випускання електронів речовиною під дією електромагнітного випромінювання. Фотоефект виявлений Г. Герцем, хто спостерігав посилення процесу розряду при опроміненні іскрового проміжку ультрафіолетовим випромінюванням.

 Перші фундаментальні дослідження фотоефекту виконані російським ученим А. Г. Столєтова. Принципова схема для дослідження фотоефекту наведена на рис. 32.1. Два електрода (катод К з досліджуваного металу і анод А - в схемі Столєтова застосовувалася металева сітка) у вакуумній трубці підключені до батареї так, що за допомогою потенціометра R можна змінювати не тільки значення, а й знак подається на них напруги. Струм, що виникає при освітленні катода монохроматичним світлом (через кварцове віконце), вимірюється включеним в ланцюг миллиамперметром.

внутрішній фотоефект - Це викликані електромагнітних Ріс.32.1.

магнітного випромінюванням переходи електронів усередині напівпровідника або діелектрика з пов'язаних станів у вільні без вильоту назовні.

В результаті концентрація носіїв струму всередині тіла збільшується, що призводить до виникнення фотопровідності (підвищенню електропровідності напівпровідника або діелектрика при його освітленні) або до виникнення е.р.с.

Вентильний фотоефект, є різновидом внутрішнього фотоефекту, - виникнення е.р.с. (Фото-е.р.с.) При освітленні контакту двох різних напівпровідників або напівпровідника і металу (при відсутності зовнішнього електричного поля). Вентильний фотоефект відкриває, таким чином, шляхи для прямого перетворення сонячної енергії в електричну.

На рис. 32.1 наведена експериментальне установка для дослідження вольт-амперної характеристики фотоефекту залежності фотоструму I, Утвореного потоком електронів, що випускаються катодом під дією світла, від напруги між електродами. Вольт-амперна характеристика фотоефекту наведена на ріс.32.2. Така залежність відповідає двом різним освітленням Ее, Катода (частота світла в обох випадках однакова). У міру збільшення напруги U в ланцюзі фотострум поступово зростає, т. е. все більше число фотоелектронів досягає анода. Пологий характер кривих показує, що електрони вилітають з катода з різними швидкостями. Максимальне значення струму Iнас - Фотострум насичення - визначається таким значенням напруги U, При якому всі електрони, що випускаються катодом, досягають анода:

Iнас = єп, (32.1)

 де п число електронів, що випускаються катодом в 1с.

З вольтамперної характеристики слід, що при U =0 фототок не зникає. Отже, електрони, вибиті світлом з катода, мають деякою початковою швидкістю, а значить, і відмінною від нуля кінетичну енергію і можуть досягти анода без зовнішнього поля. Для того щоб Ріс.32.2.

фототок став рівним нулю, необхідно докласти затримує напруга U0. при U = U0 жоден з електронів, навіть володіє при вильоті з катода максимальною швидкістю, не може подолати затримує поля і досягти анода. отже,

m?2 max/ 2 =еu0, (32.2)

тобто, вимірявши затримує напруги U0, Можна визначити максимальне значення швидкості і кінетичної енергії фотоелектронів.

При вивченні вольтамперних характеристик різноманітних матеріалів при різних частотах падаючого на катод випромінювання і різних енергетичних освещенностях катода і узагальнення отриманих даних було встановлено наступні три закони зовнішнього фотоефекту.

Перший закон фотоефекту: При фіксованій частоті падаючого світла число фотоелектронів, що вириваються з катода в одиницю часу, пропорціоіально інтенсивності світла (сила фотоструму насичення пропорпіональна енергетичної освітленості Ее, Катода).

Другий закон фотоефекту: Максимальна початкова швидкість (максимальна початкова кінетична енергія) фотоелектронів не залежить від інтенсивності падаючого світла, а визначається тільки його частотою v.

Третій закон фотоефекту: Для кожної речовини існує червона межа фотоефекту, т. Е. Мінімальна частота світла (що залежить від хімічної природи речовини і стану його поверхні), нижче якої фотоефект неможливий.

 



Попередня   162   163   164   165   166   167   168   169   170   171   172   173   174   175   176   177   Наступна

Сила світла | Світловий потік. Зв'язок між енергетичними і світловими величинами | освітленість | яскравість | світність | закони освітленості | Фотометри | закон Кірхгофа | оптична пірометрія | Теплові джерела світла |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати