Внешний фотоэффект – это испускание электронов с поверхности вещества, под действием электромагнитного излучения.
Зависимость фототока от возникающего излучения:
С увеличением напряжения ток увеличивается.
n – число электронов, которые испускаются с поверхности катода
Необходимо приложить задерживающее напряжение – напряжение, при котором энергия поля будет равна максимальной кинетической энергии испущенной катодом.
Законы фотоэффекта (1-3 Столетов):
1. Количество фотоэлектронов, выбиваемых с поверхности вещества за единицу времени прямо пропорционально световому потоку Ф и не зависит от частоты падающего излучения.
2. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов растёт с ростом частоты падающего излучения и не зависит от его интенсивности.
3. Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта – это минимальная частота излучения, меньше которой фотоэффект не возможен.
4. Фотоэффект практически безынерционен.
Эйнштейн предложил уравнение, которое описывает все законы фотоэффекта . Каждый фотон поглощается одним электроном.
Энергия фотоэлектрона расходуется на энергию выхода электрона из вещества A и сообщение электрону кинетической энергии.
Многофотонный эффект наблюдается при освещении вещества излучением большой интенсивности.
В этом случае фотоэффект может наблюдаться и для частот меньше .
Внутренний фотоэффект – это переход электронов из зоны валентности в зону проводимости под действием электромагнитного излучения.
Давление света (квантовая теория).
– формула Эйнштейна
Фотон – это элементарная частица, которая существует только в движении.
Фотон характеризуется энергией, массой, импульсом.
Эти 3 Формулы связывают квантовые характеристики фотона с частотой.
R |
(1-R)n |
n |
Rn |
Давление света на поверхность равно импульсу, который передают единичной площади за 1 секунду все n фотонов.
I – интенсивность света, w – объемная плотность энергии.
- давление света в ясный солнечный день
Теория эффекта Комптона.
Эффект Комптона – некогерентное рассеяние фотонов на свободных электронах, Эффект сопровождается изменением частоты фотонов, часть энергии которых после рассеяния передается электронам.
Диаграмма импульсов при упругом рассеянии фотона на покоящемся электроне
, – комптоновская длина волны
Квадрат амплитуды световой волны в какой-либо точке экрана является мерой вероятности попадания электрона в эту точку экрана.
Волновые и квантовые свойства взаимодополняют друг друга.
Дата: 2019-02-19, просмотров: 209.