В технике. Давление света

Влияние излучения на электрические явления называется фотоэлектрическим эффектом (фотоэффектом).

Если электроскоп зарядить отрицательно, то при облучении ультрафиолетовыми лучами он быстро разряжается. Было установлено, что при облучении вылетают отрицательные заряды.

Внешним фотоэффектом называется вылет электронов из вещества под действием падающего на него излучения.

Русский ученый Столетов исследовал внешний фотоэффект и установил, что внешний фотоэффект возникает даже при очень небольшом напряжении между электродами (рисунок 33).

С увеличением напряжения фототок I сначала растет, а потом становится постоянным, называемым фототоком насыщения. При фототоке насыщения все электроны, выбитые световым потоком Ф из катода А, достигают анода В.

1-й закон внешнего фотоэффекта: Фототок насыщения прямо пропорционален падающему на катод световому потоку.

2-й закон внешнего фотоэффекта: Максимальная кинетическая энергия выбиваемых излучением электронов не зависит от интенсивности излучения, а определяется только его частотой (или длиной волны λ) и материалом катода. Энергия кванта , полученная электроном, частично затрачивается на работу выхода электрона из материала катода А_ВЫХ. Оставшаяся часть энергии кванта превращается в кинетическую энергию электрона Е_К.

С уменьшением частоты излучения кинетическая энергия выбитых электронов уменьшается и при достаточно малой частоте фотоэффект исчезает так как . При этом говорят, что существует красная граница фотоэффекта для данного материала. Красная граница – это частота электромагнитных колебаний, при которой фотоэффект исчезает.

3-й закон внешнего фотоэффекта: красная граница фотоэффекта определяется только материалом катода и не зависит от интенсивности излучения.

Внутренний фотоэффект. Было замечено, что при облучении полупроводников их сопротивление уменьшается. При облучении полупроводников валентные электроны поглощают проникающие в полупроводник фотоны и переходят в свободное состояние. Образуются пары носителей заряда: электрон-дырка.

Генерация пар носителей зарядов в полупроводнике, происходящая вследствие облучения полупроводника, называется внутренним фотоэффектом.

При внешнем фотоэффекте электроны вырываются из вещества наружу, а при внутреннем фотоэффекте остаются внутри вещества.

Поиск по сайту: