Внешний фотоэффект. Законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

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
Фотон, падая на поверхность, оказывает давление. Каждый фотон, падая на поверхность передает ей свой импульс.

 

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.