Головна

Тема 3. Фотоефект.

  1.  Фотони. Фотоефект. спектроскопія
  2.  Фотоефект.

1. Фотоефект. Рівняння Ейнштейна для зовнішнього фотоефекту. Червона межа фотоефекту.

фотоефектом називають електричні явища, що відбуваються під дією електромагнітного випромінювання (світла). Розрізняють такі види фотоефекту:

1)Зовнішній фотоефект. Він полягає в тому, що під дією світла відбувається

випускання електронів з речовини. При цьому на поверхні речовини з'являється позитивний заряд.

2)Внутрішній фотоефект. Вибиті світлом електрони залишаються в речовині.

Якщо до речовини прикладена різниця потенціалів, то при освітленні світлом

електропровідність речовини збільшується.

3)Фотоефект в замикаючому шарі (вентильний фотоефект). Якщо привести в контакт два речовини з різним типом провідності (електронною і доречний), то на їх кордоні виникає різниця потенціалів. Якщо висвітлювати кордон контакту світлом і ланцюг замкнути, то в ній буде протікати струм. Таким чином, можна спостерігати безпосереднє перетворення світлової енергії в електричну.

Ейнштейн показав, що закономірності зовнішнього фотоефекту можна пояснити, якщо припустити, що світло поглинається порціями (квантами) такими ж, як за припущенням Планка світло випромінюється:  - Рівняння Ейнштейна для зовнішнього фотоефекту.

Червона межа фотоефекту - Це частота або довжина хвилі, при яких починається (або припиняється) фотоефект.

2. Вакуумний фотоелемент, його вольтамперная і світлова характеристики. Інерційний ток і струм насичення. замикаючий потенціал . намалюйте графік від частоти падаючого світла . Що можна знайти за графіком?

Усередині скляного балона, з якого відвалений повітря, є два електроди: катод (К) і анод (А).

При висвітленні катода світлом, з нього будуть вилітати електрони, утворюючи електронну хмару. Частина електронів по інерції досягає анода. Якщо катод і анод замкнути поза балона і приєднати мікроамперметр, то прилад покаже струм - інерційний ток (  ).

 Залежність фотоструму від напруги називається вольтамперной характеристикою фотоелемента. Починаючи з деяких напруг, ток перестає збільшуватися, якщо при цьому світловий потік  залишається постійним. Максимальний струм називається струмом насичення (  ).

Світловий характеристикою фотоелемента називається залежність фотоструму насичення від падаючого світлового потоку. Квантовий підхід призводить до прямої пропорційності струму насичення світлового потоку ~ .

Рівняння Ейнштейна можна записати у вигляді:  і висловити затримує потенціал: .

За графіком можна знайти роботу виходу А, червону кордон  , А по нахилу прямої можна визначити величину постійної Планка h.

Затримує напруга (потенціал) - Це зворотна напруга, яке потрібно прикласти між катодом і анодом фотоелемента, щоб припинився фототок

3. Фотоефект як взаємодія фотона зі зв'язаним електроном. Покажіть, що фотоефект не може мати місця, якщо електрон є вільним, не пов'язаним з атомом. Використовуйте релятивістські співвідношення.

 




 Квантова фізика. Виникнення квантової фізики. |  Тема 1. Теплове випромінювання. |  Випромінювання електромагнітних хвиль, що відбувається за рахунок енергії теплового руху молекул, називають тепловим випромінюванням. |  Тема 5. Енергетичні спектри атомів і модель атома Бора. |  Тема 6. Принципи квантової механіки. Рівняння Шредінгера. |  Тема 7. Застосування рівняння Шредінгера. |  Тема 8. Квантові числа. |  Тема 9. Класична і квантові статистики. |  надпровідність |  Ширина зони провідності і число рівнів в ній |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати