Фотоэффект: его Виды и Законы
⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2 5.105 Виды фотоэффекта___________________________________________________________ Внешний фотоэффект _____________________________________________________________ Испускание электронов веществом (металлом, полупроводником, диэлектриком) под действием электромагнитного излучения.
__________________________________________________________ Вызываемые электромагнитным изучением переходы электронов внутри полупроводника или диэлектрика из связанных состояний в свободные без вылета наружу. В результате концентрация носителей тока внутри тела увеличивается, что приводит к возникновению фотопроводимости (повышению электропроводности полупроводника или диэлектрика при его освещении) или к возникновению ЭДС. Вентильный фотоэффект_ ________________________________________________________ Возникновение ЭДС (фото-ЭДС) при освещении контакта двух разных полупроводников или полупроводника и металла (при отсутствии внешнего электрического поля). Вентильный фотоэффект — разновидность внутреннего фотоэффекта. 5.106 Принципиальная схема для исследования фотоэффекта_________
5.107 Вольт-амперная характеристика фотоэффекта__________________
Приведенные кривые соответствуют двум разным освещенностям Ее катода, но одинаковой частоте света. С увеличением Uфототок постепенно возрастает, т. е. все большее число фотоэлектронов достигает анода. Из пологого характера кривых следует, что электроны вылетают из катода с различными скоростями. Максимальное значение Iнас — фототок насыщения — определяется таким значением U, при котором все электроны, испускаемые катодом, достигают анода. Из вольт-амперной характеристики следует, что при U= 0 фототок не исчезает. Следовательно, электроны, выбитые светом из катода, обладают некоторой начальной скоростью V, значит, и отличной от нуля кинетической энергией имогут достигнуть анода без внешнего поля. Длятого чтобы фототок стал равным нулю, необходимо приложить задерживающее напряжение U0. При U = U0ни один из электронов, даже обладающий при вылете из катода максимальной скоростью Vтаx, не может преодолеть задерживающего поля и достигнуть анода. Следовательно,
Измерив задерживающее напряжение U 0, можно определить максимальные значения скорости и кинетической энергии фотоэлектронов. 5.108 Законы внешнего фотоэффекта________________________ ________________________ Первый закон (Столетова) ________________________________________________________________________ При фиксированной частоте падающего света число фотоэлектронов, вырываемых из катода в единицу времени, пропорционально интенсивности света (сила фототока насыщения пропорциональна энергетической освещенности Ее катода). Второй закон __________________________________________________________________ Максимальная начальная скорость (максимальная начальная кинетическая энергия) фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а определяется только его частотой v.
Третий закон __________________________________________________________________ Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т. е. минимальная частота v0 света (зависящая от химической природы вещества и состояния его поверхности), ниже которой фотоэффект невозможен. 5.109 Уравнение Эйнштейна____________________________________________________
максимальной кинетической энергии.
5.110 Объяснение законов фотоэффекта на основе квантовой теории (на ос нове волновой теории не объясняется)____________________________________ Первый закон фотоэффекта ____________________________________________ По Эйнштейну, каждый квант поглощается только одним электроном. Поэтому число вырванных фотоэлектронов должно быть пропорционально интенсивности света. Второй закон фотоэффекта _____________________________________________ Из уравнения Эйнштейна Третий закон фотоэффекта _____________________________________________ С уменьшением частоты света кинетическая энергия фотоэлектронов уменьшается (для данного металла А = сопзЪ), поэтому при некоторой достаточно малой частоте V = у0 кинетическая энергия фотоэлектронов станет равной нулю и фотоэффект прекратится. Безынерционность фотоэффекта ________________________________________ Испускание фотоэлектронов происходит сразу, как только на фотокатод падает излучение с v > v0. 5.111 «Красная граница» фотоэффекта__________________________________
[А — работа выхода электрона; h— постоянная Планка] Значения λ.0 (λ 0= 5.112 Линейная зависимость задерживающего потенциала U 0 от частоты v______
ДАВЛЕНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ Давление, оказываемое на тела электромагнитным излучением. 5.113Давление излучения на основе квантовой и волновой теорий______________ Квантовая теория __________________________________________________________
Каждый отраженный фотон передает поверхности импульс - Волновая теория ________________________________________________________________
ЭФФЕКТ КОМПТОНА Упругое рассеяние коротковолнового электромагнитного излучения (рентгеновского и γ-излучений) на свободных (или слабосвязанных) электронах вещества, сопровождающееся увеличением длины волны. 5.114 Комптоновский сдвиг___________________________________________________
Разность [ λ ' — длина волны рассеянного излучения; λ— длина волны падающего излучения;
5.115 Интерпретация эффекта Комптона________________________________________ Волновая теория ______________________________________________________________ Эффект Комптона необъясним на основе волновых представлений. Согласно волновой теории, механизм рассеяния объясняется «раскачиванием» электронов электромагнитным полем падающей волны. В таком случае частота рассеянного излучения должна совпадать с частотой излучения падающего. Квантовая теория______________________________________________________________
[ Определение
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|