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
|
Фотоелектричний ефект. Поглинання оптичного випромінювання речовинами, що супроводжується електричними явищами, називається фотоелектричним ефектом
Поглинання оптичного випромінювання речовинами, що супроводжується електричними явищами, називається фотоелектричним ефектом. Розрізняють декілька видів фотоефекту: 1) Зовнішній фотоефект – явище випромінювання електронів речовиною (металом, напівпровідником або діелектриком) під дією електромагнітного випромінювання. Вперше винайдений у 1887 році Р.Герцем. 2) Внутрішній фотоефект – переходи електронів, спричинені електромагнітним випромінюванням усередині напівпровідника або діелектрика із зв'язаних станів у вільні без вильоту їх назовні. В результаті спостерігається явище фотопровідності – підвищення електропровідності речовини при її освітленні. Явище досліджене академіком А.Іоффе у 1908 році. 3) Вентильний фотоефект – виникнення ЕРС (фотоЕРС) при освітленні контакту двох різнорідних напівпровідників або напівпровідника і металу (при відсутності зовнішнього електричного поля). Вентильний фотоефект – різновид внутрішнього. Фотоефект у газовому середовищі – явище виникнення електропровідності у газах внаслідок фотоіонізації їх атомів або молекул під дією електромагнітного випромінювання. Явище зовнішнього фотоефекту вперше було детально досліджене Столєтовим у 1890 році. В результаті численних дослідів, він встановив такі закони фотоефекту: 1) Закон Столєтова: сила фотоструму насичення Iн, що виникає при освітленні монохроматичним світлом, пропорційна світловому потоку, падаючому на катод: Iн=g×Fе, де g - фоточутливість фотокатоду, яка вимірюється у мікроамперах на люмен (мкА/лм). 2) Максимальна початкова кінетична енергія фотоелектронів Еmax не залежить від інтенсивності падаючого світла, а визначається тільки його частотою n. 3) Для кожної речовини існує червона межа фотоефекту – мінімальна частота nmin світла (залежна від хімічної природи речовини і стану її поверхні), нижче за яку фотоефект неможливий. Хвильова теорія світла змогла пояснити тільки перший закон, а два останніх виявились абсолютно незрозумілими. Для пояснення цих загадкових законів Ейнштейн використав гіпотезу Планка про квантову природу електромагнітного випромінювання. Він припустив, що якщо світло випромінюється квантами, то воно поширюється і поглинається також дискретними порціями, енергія яких пропорційна частоті. Енергія кванту світла h×n, що падає на речовину, витрачається на роботу виходу А електрона із речовини та на надання йому кінетичної енергії Е. Електрон речовини, поглинувши квант енергії (фотон), або покине речовину, або залишиться усередині неї. Це залежить від співвідношення між енергією фотона і роботою виходу електрона. За умови hn<А, електрони не можуть покинути речовину. Якщо ж hn>А, електрони покидають речовину із максимальною кінетичною енергією Еmax=hn-A. Рівняння Ейнштейна для зовнішнього фотоефекту є окремим випадком закону збе-
максимальної кінетичної енергії. При зменшенні частоти падаючого світла, кінетична енергія фотоелектронів зменшується (для кожного матеріалу А=const), тому при деякій частоті nmin кінетична енергія фотоелектронів обертається в нуль і фотоефект
Електрони, які вибиваються світлом із речовини фотокатоду володіють деякою початковою швидкістю V0, а отже, відмінною від нуля кінетичною енергією, тому можуть досягати аноду фотоелемента без зовнішнього електричного поля. Для того, щоб фотострум став дорівнювати нулю, між катодом і анодом треба прикласти затримуючий потенціал U3 – напругу, створюючу гальмівне електричне поле для фотоелектронів. При U=U3 ні один із електронів, навіть які мають максимальну
мальне значення швидкості і кінетичну енергію фотоелектронів.
Date: 2015-08-06; view: 415; Нарушение авторских прав |