![]() Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
![]() Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
![]() |
Явище фотоефекта
Світло, взаємодіючи з речовиною, викликає ряд фізичних явищ, вивчення яких дозволяє розкрити фізичну природу світла. Хвильова природа світла знайшла своє відображення в явищах інтерференції, дифракції, поляризації, дисперсії й інших і одержала пояснення й опис у рамках електромагнітної теорії. Серед явищ, що підтверджують квантову природу світла, важливе місце займають фотоелектричні явища, що відбуваються в речовині під дією електромагнітного випромінювання. До них відносяться: зовнішній і внутрішній фотоефект, фотопровідність, вентильний фотоефект та ін. Усі вони обумовлені відхиленнями від рівноваги, що існує між електронами й атомною сполукою (кристалічною решіткою) речовини, викликаними наданням цій системі енергії, що переноситься електромагнітним випромінюванням. У результаті цього може змінюватися електропровідність, виникати ЕРС і відбуватися емісія електронів. Фундаментальну роль в експериментальному обґрунтуванні квантової теорії світла зіграло відкриття й дослідження зовнішнього фотоефекта (фотоелектронної емісії). Він полягає в емісії електронів із речовини (у вакуум чи іншу речовину) під дією світла. Зовнішній фотоефект може спостерігатися на окремих атомах чи молекулах (фотоіонізація), в атомних ядрах (фотоядерні реакції під дією Елементарний акт зовнішнього фотоефекта з точки зору квантової теорії полягає в наступних процесах: проникнення фотона в атом і поглинання його електроном; рух електрона з надлишковою енергією до поверхні тіла, подолання поверхневого потенціального бар'єра. При проходженні потенціального бар'єра електрон виконує роботу виходу Робота виходу. Справа у тому, що у металі вільні електрони, маючи теплову кінетичну енергію ~ kT, можуть виходити за поверхню металу, створюючи електронну хмарку. Одночасно на поверхні металу створюється некомпенсований додатний заряд іонів кристалічної решітки. Таким чином, щоб електрон вийшов за поверхню металу, він повинен подолати сили відштовхування електронної хмарки й сили тяжіння додатних іонів, тобто подолати потенціальний бар'єр, виконавши роботу виходу. У випадку внутрішнього фотоефекта, затримуючий потенціальний бар'єр утворюється за рахунок інших процесів. Так, наприклад, на границі двох напівпровідників із n- та р-провідністю, у результаті дифузії дірок та електронів у сусідні області та послідуючої рекомбінації їх-зайняття вакансій у зв'язках решітки, утворюється потенціальний бар'єр від¢ємно та додатне заряджених іонів. Для подолання цього бар'єра потрібно виконати певну роботу, яка має ту ж назву - робота виходу. В перелічених процесах затрачається енергія, рівна роботі виходу. Кожен атом і кожна речовина, у залежності від стану його поверхні, характеризується певним значенням роботи виходу
де е - заряд електрона. Якщо енергія квантів світла
називану порогом чи “червоною границею фотоефекта". Якщо частота падаючого світла більше граничної, вибиті з речовини електрони будуть мати деяку надлишкову кінетичну енергію. Максимальна швидкість V фотоелектронів може бути знайдена з рівняння Ейнштейна, що виражає собою закон збереження енергії в елементарному акті зовнішнього фотоефекта
Цю формулу можна записати через довжину світлової хвилі
При зовнішньому фотоефекті енергія кванта світла витрачається на виривання з металу електрона і наданням йому кінетичної енергії. На фотоелектрон можна впливати зовнішнім електричним полем. Під дією гальмуючого електричного поля можна, погасивши кінетичну енергію електрона, зменшити його швидкість до нуля. Витрачена у цьому випадку робота електричного поля
Тепер рівнянняЕйнштейна прийме вид:
З рівняння випливає, що величина Робота виходу у різних речовинах може відрізнятися в кілька разів, складаючи величину у декілька електрон-вольт. На роботу виходу речовини істотно впливає наявність на її поверхні тонкого шару чужорідних атомів (наприклад, торій на вольфрамі, цезій на сурмі і т.п.). Сильне зменшення роботи виходу викликає плівка металів I і ІІ групи елементів і їхніх окислів на важких металах (
Date: 2015-05-17; view: 774; Нарушение авторских прав |