Вход через социальные сети

Внешний фотоэффект

Тип Название темы Ответов Автор Просмотров Последнее сообщение
post Фантомная энергия

Согласно сценарию Большого разрыва, плотность фантомной энергии, заполняющей все пространство,...

1 / - light-92 95 30.08.2014 at 00:14 by osiris_wow
Тема форума Бифуркции и детерминизм

Я полагал, что квантовая механика подразумевает детерминизм: если абсолютно точно знать...

- Yeklin 53 27.08.2014 at 09:31 by Yeklin
Тема форума Как выразить интенсивность светового сигнала

Здравствуйте!

Решил построить фотоколориметр. Схема такая: светодиод, кювета с раствором...

- Atom0 59 25.08.2014 at 09:59 by Atom0
Тема форума Ото и квантовая теория поля
Всем привет) я не альт, а суперальт) ну что поехали
Две квантовые частицы с разными спинами...
29 / - Igg-Choil 489 23.08.2014 at 22:13 by Igg-Choil
Тема форума Можно ли соединять черную и белую дыру?
Чёрная дыра́ — область в...
11 / - Gilgamesh 302 19.08.2014 at 18:22 by Gilgamesh
Тема форума Так существуют ли черные дыры?
Я исхожу из следующего утверждения: Если событие произошло в какой-то СО, то оно произойдёт и в...
3 / - Александр Амелькин 166 19.08.2014 at 11:13 by Александр Амелькин
Теоретическая статья Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники

Оглавление

Предисловие

Введение

Часть I. Линейные...
- commons_admin 127 18.08.2014 at 04:34 by commons_admin
Теоретическая статья Мансуров Н.Н. Теоретическая электротехника

Оглавление

Предисловие

Введение

Некоторые обозначения


...
- commons_admin 142 18.08.2014 at 04:34 by commons_admin
Теоретическая статья Литвин А.М. Теоретическая электротехника

Оглавление

Предисловие к шестому изданию

Введение

Глава первая....
- commons_admin 151 18.08.2014 at 04:34 by commons_admin
Теоретическая статья Электротехника

Электротехника. Физика.

Мансуров...
- commons_admin 134 18.08.2014 at 04:34 by commons_admin
  • 654страниц:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
Аватар пользователя light-92

Фантомная энергия

Согласно сценарию Большого разрыва, плотность фантомной энергии, заполняющей все пространство, будет увеличиваться со временем, и за конечное время обратится в бесконечность. Это приведет к уничтожению всей материи. Вопрос в следующем: что это за энергия? Понятно, что это энергия какого ни будь неизвестного поля, но какое квантовое поле может иметь такие физические характеристики? Как оно квантуется?

  • 643страниц:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
Название темы Ответов Автор Просмотров Последнее сообщение
Бифуркции и детерминизм

Я полагал, что квантовая механика подразумевает детерминизм: если абсолютно точно знать...

- Yeklin 53 27.08.2014 at 09:31 by Yeklin
Как выразить интенсивность светового сигнала

Здравствуйте!

Решил построить фотоколориметр. Схема такая: светодиод, кювета с раствором...

- Atom0 59 25.08.2014 at 09:59 by Atom0
Ото и квантовая теория поля
Всем привет) я не альт, а суперальт) ну что поехали
Две квантовые частицы с разными спинами...
29 / - Igg-Choil 489 23.08.2014 at 22:13 by Igg-Choil
Можно ли соединять черную и белую дыру?
Чёрная дыра́ — область в...
11 / - Gilgamesh 302 19.08.2014 at 18:22 by Gilgamesh
Так существуют ли черные дыры?
Я исхожу из следующего утверждения: Если событие произошло в какой-то СО, то оно произойдёт и в...
3 / - Александр Амелькин 166 19.08.2014 at 11:13 by Александр Амелькин
Столкновение лазерных лучей и света
Я к физике не имею никакого отношения. но вот захотелось узнать что происходит при столкновении...
34 / - Нерон 530 17.08.2014 at 13:41 by Zs1
фокусировка магн поля
Всем привет! известно, что показатель преломления материала одинаково зависит как от эпсилон, так...
1 / - siva6767 68 17.08.2014 at 12:19 by zam2
лёгкий вопрос о сигнале
Здравствуйте. Скажите, пожалуйста, если на борту космического корабля находится предмет, который...
4 / - lalium 121 17.08.2014 at 11:09 by lalium
Нулевые колебания вакуума
Нулевые колебания вакуума обусловлены только флуктуациями электромагнитного поля, или другие...
7 / - light-92 190 16.08.2014 at 21:29 by light-92
Минимальная мера пространства. Пространственные характеристики эл-х частиц.
Какова минимальная известная мера пространства?
Каковы пространственные характеристики...
11 / - AAA1111 248 16.08.2014 at 19:31 by balans
  • 643страниц:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9

Внешний фотоэффект

 Внешний фотоэлектрический эффект

рис.3
Принципиальная схема установки

Фотоэлектрические явления возникают при поглощении веществом электромагнитного излучения оптического диапазона. К этим явлениям относится и внешний фотоэффект.
Внешним фотоэффектом называют явление вырывания электронов из вещества под действием падающего на него света.
Явление внешнего фотоэффекта открыто в 1887 г. Герцем, а детально исследовано Столетовым. Теория фотоэффекта на основе квантовых представлений создана Эйнштейном.
Явление фотоэффекта получило широкое практическое применение. Приборы, в основе принципа действия которых лежит фотоэффект, называются фотоэлементами. Фотоэлементы, использующие внешний фотоэффект, преобразуют энергию излучения в электрическую лишь частично. Так как эффективность преобразования небольшая, то в качестве источников электроэнергии фотоэлементы не используют, но зато применяют их в различных схемах автоматики для управления электрическими цепями с помощью световых пучков.
Внутренний фотоэффект используют в фоторезисторах. Вентильный фотоэффект, возникающий в полупроводниковых фотоэлементах с p-n переходом, используется для прямого преобразования энергии излучения в электрическую энергию (солнечные батареи).

Экспериментальное изучение фотоэффекта
Исследование явления внешнего фотоэффекта можно проводить с помощью установки, схема которой изображена на рисунке 3.

Катод через кварцевое стекло освещается светом. Под действием света из катода вырываются электроны (называемые фотоэлектронами), которые летят к аноду (положительно заряженному электроду) и образуют фототок, регистрируемый миллиамперметром

рис.4

С помощью такой установки, используя электроды, изготовленные из разных материалов, снимались вольт-амперные характеристики (ВАХ) при различных значениях падающего светового потока Ф. ВАХ - зависимость силы фототока I от напряжения  U между электродами ( анодом и катодом). Вид такой зависимости представлен на рисунке 4.

Из вольт-амперной характеристики видно, что:

bullet

при отсутствии напряжения между электродами фототок отличен от нуля. Следовательно, фотоэлектроны при вылете с поверхности обладают кинетической энергией.

bullet

при некотором напряжении между анодом и катодом фототок достигает насыщения (Iн).

bullet

при некотором задерживающем напряжении(Uз) фототок прекращается

bullet

 рабочее значение задерживающего напряжения не зависит от светового потока.

Ток насыщения соответствует тому состоянию, когда все фотоэлектроны, покидающие материал за 1 с, достигают анода.

Работа задерживающего электрического поля определяется максимальной кинетической энергией фотоэлектронов:

q·U = m·V2max/2 Diablo

Законы внешнего фотоэффекта
Обобщение экспериментальных результатов привело к установлению ряда законов фотоэффекта:

bullet

Фототок насыщения пропорционален световому потоку, падающему на металл Iн ~ Ф

bullet

Кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а зависит от его частоты.

bullet

Для каждого вещества существует определенное значение частоты n0, называемое красной границей фотоэффекта. Фотоэффект имеет место только при частотах n > n0, Если же n < n0, то фотоэффект не происходит при любой интенсивности света.

bullet

Фотоэффект безинерционен. С начала облучения металла светом до начала вылета фотоэлектронов проходит время t < 10-9с.

 

 

 

 Квантовая теория фотоэффекта
Эйнштейн объяснил экспериментальные законы фотоэффекта на основе квантовых представлений о природе света.
Первый закон фотоэффекта. Монохроматическое излучение, освещающее катод, состоит из потока фотонов с энергией
e = h·n. При взаимодействии излучения с веществом атом, находящийся в поверхностном слое, поглощает фотон целиком. При этом он может потратить его на испускание электрона. При облучении металла светом происходит громадное число таких элементарных актов фотоэффекта. Энергия светового пучка складывается из энергий отдельных фотонов. Световой поток пропорционален числу фотонов:  Ф ~ n·nф. С увеличением числа фотонов (светового потока) растет число электронов nэ, покинувших металл и участвующих в создании фототока. Сила тока насыщения пропорциональна числу электронов I ~ nэ, следовательно, ток насыщения пропорционален световому потоку: Iн ~ Ф.
Второй закон фотоэффекта.
При поглощении электроном фотона часть энергии фотона тратится на совершение работы выхода Авых, а остальная часть составляет кинетическую энергию фотоэлектрона. На основе закона сохранения энергии можно записать уравнение для фотоэффекта (уравнение Эйнштейна):

n = Авых+ m·V2/2 (7)

Из формулы 7 видно, что кинетическая энергия фотоэлектронов прямо пропорциональна частоте света.
Третий закон фотоэффекта При уменьшении энергии фотона уменьшается кинетическая энергия фотоэлектронов. При некотором значении частоты света (
n0) энергии фотона хватает только на работу выхода. Соотношение 7 примет вид: n0 = Авых. Если же n0 < Авых, то электрон не может покинуть металл. Фотоэффект не происходит. Эта частота n0 и будет красной границей фотоэффекта.

Таким образом, квантовая теория света полностью объясняет явление внешнего фотоэффекта. Тем самым было получено экспериментальное подтверждение того, что свет помимо волновых свойств обладает также и корпускулярными свойствами.

 

0 up down