Вход через социальные сети

Внешний фотоэффект

Тип Название темы Ответов Автор Просмотров Последнее сообщение
Тема форума Что играет роль массы при воздействии магнитной силы на металл?

Всем известна формула силы F=ma. Сила равна массе умноженной на ускорение. Если тело падает с...

5 / - blandux 52 03.05.2015 at 15:47 by zam2
Тема форума Обединение гравитационного поля с электромагнитным
 

Эфир, физический вакуум, полевая среда, потенциальное поле – всё это плод фантазии больных...

8 / - tga 363 03.05.2015 at 15:27 by blandux
Тема форума СТО - глазами классика.

Если начать собирать все в кучку, то становится видно, что СТО - теория сплошных парадоксов....

211 / - Анж 4 837 03.05.2015 at 13:43 by miflin
Тема форума Напряжение

Объясните как устроенно напряжение(с помощью взаимодействия электронов)?
Вот на картинке...

8 / - repeat-95 118 02.05.2015 at 23:47 by zam2
Тема форума Передача скорости от шара к шару

Привет, парни. Извините заранее, я умственно отсталый. Мне много лет, но только сейчас, для...

16 / - padyson 402 02.05.2015 at 20:31 by Bulatos
Тема форума Сила трения для нескольких тел

Расчет силы трения - это просто и понятно. У меня же вопрос посложнее.

По работе я...

31 / - goblin_online 1 037 02.05.2015 at 14:36 by ratay
Тема форума Задачка, связанная с силой тяготения

Привет, парни. Я продолжаю учить физику. Пытаюсь решить такую задачу.

Обычная качель -...

6 / - padyson 203 02.05.2015 at 11:25 by miflin
Тема форума Оценка угловой скорости вращения тела при торможении расположенного на нем маховика

Добрый день. Передо мной стоит определенная практическая задача, хотелось бы сначала прикинуть...

30 / - r.aristov 701 01.05.2015 at 09:48 by SFResid
Тема форума Теория одноэлектронной Вселенной

Уважаемые форумчане!
Набрел на статью в Википедии "Теория одноэлектронной Вселенной". Уже...

7 / - McFly 391 29.04.2015 at 20:06 by Анж
Тема форума Фотодетектор для эксперимента

Доброе время суток.

Есть желание провести некоторые эксперименты из оптики(дифракция,...

- PingGuo33 62 29.04.2015 at 02:13 by PingGuo33
Тема форума ПОМОГИТЕ С ФИЗИКОЙ!!!

На стеклянный клин (n = 1,5) с углом при вершине α = 1’ падает под углом i=18° монохроматический...

- dmitrii-koltunov 59 28.04.2015 at 17:14 by dmitrii-koltunov
Тема форума Маятник Андреева.

Все знают про броуновское движение - мельчайшие частицы хаотично двигаются под ударами внешних...

154 / - petrovic11 5 035 28.04.2015 at 17:08 by zam2
Тема форума Определение вязкости

Какие физические соотношения лежат в основе 3х наиболее распространенных методов измерения...

- nikaantonowa 52 26.04.2015 at 13:07 by nikaantonowa
Тема форума Одна колонка, или четыре?
У нас одна колонка 4 ома. Измеряем уровень громкости. Затем подключаем четыре таких же колонки,...
31 / - Александр Амелькин 469 25.04.2015 at 19:21 by Anik
Тема форума Предложение оценить корректность решения задачи.

Здравствуйте, уважаемые участники и посетители форума!

Обращаюсь ко всем с предложением...

9 / - DAP 328 24.04.2015 at 20:27 by DAP
Тема форума Трансформатор
В каком из режимов работы трансформатора во вторичной обмотке передаётся максимальное/минимальное...
2 / - onrileyreid 168 24.04.2015 at 04:04 by SFResid
Тема форума интерференция света когерентность цугов

Всем доброго времени суток. Подскажите плз.

Правильно ли понимаю, что если разность хода...

3 / - stensen 137 21.04.2015 at 22:33 by ALEX165
Тема форума Определить скорость и расход воды

Определить скорость и расход воды в трубопроводе постоянного сечения. Построить пьезометрическую...

2 / - wowmosk 126 21.04.2015 at 13:12 by sergeyfomin
Тема форума "Лучи смерти"

Вот ссылка: ...

141 / - Anik 5 450 20.04.2015 at 16:46 by Chelo27
Тема форума вопрос про пробку в баллоне

 

Народ подскажите пожалуйста, если есть бак с газом давлением 300 атм, заткнутый...

6 / - folk 433 19.04.2015 at 22:06 by Chelo27
Тема форума Вектор поляризации

Нужно написать компоненты вектора поляризации в циклической системе координат:

а)...

1 / - Dr. Arrieta 181 15.04.2015 at 00:22 by Dr. Arrieta
Тема форума Гидропресс

Найдены метиоритные шарики которые не могут раздавить на сегодняшний день самым сильным...

15 / - tornado540 865 14.04.2015 at 00:10 by SFResid
Тема форума Элементы питания

Я не физик, но есть кое какие понятия в электронике, дающие возможность самому собирать не...

2 / - tornado540 203 14.04.2015 at 00:10 by folk
Тема форума Прошу помощи в решении

Винтовая линия, по которой движется электрон в однородном магнит- ном поле, имеет диаметр...

- Volcpart 121 13.04.2015 at 13:09 by Volcpart
Тема форума Почему небо ночью черное?

Чем можно объяснить, что все фотоснимки космоса и ночное небо имеют черный фон? Получается, что...

126 / - allonso1 3 819 11.04.2015 at 06:49 by Bulatos
  • 281страниц:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 276страниц:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
Название темы Ответов Автор Просмотров Последнее сообщение
Что играет роль массы при воздействии магнитной силы на металл?

Всем известна формула силы F=ma. Сила равна массе умноженной на ускорение. Если тело падает с...

5 / - blandux 52 03.05.2015 at 15:47 by zam2
Обединение гравитационного поля с электромагнитным
 

Эфир, физический вакуум, полевая среда, потенциальное поле – всё это плод фантазии больных...

8 / - tga 363 03.05.2015 at 15:27 by blandux
СТО - глазами классика.

Если начать собирать все в кучку, то становится видно, что СТО - теория сплошных парадоксов....

211 / - Анж 4 837 03.05.2015 at 13:43 by miflin
Напряжение

Объясните как устроенно напряжение(с помощью взаимодействия электронов)?
Вот на картинке...

8 / - repeat-95 118 02.05.2015 at 23:47 by zam2
Передача скорости от шара к шару

Привет, парни. Извините заранее, я умственно отсталый. Мне много лет, но только сейчас, для...

16 / - padyson 402 02.05.2015 at 20:31 by Bulatos
Сила трения для нескольких тел

Расчет силы трения - это просто и понятно. У меня же вопрос посложнее.

По работе я...

31 / - goblin_online 1 037 02.05.2015 at 14:36 by ratay
Задачка, связанная с силой тяготения

Привет, парни. Я продолжаю учить физику. Пытаюсь решить такую задачу.

Обычная качель -...

6 / - padyson 203 02.05.2015 at 11:25 by miflin
Оценка угловой скорости вращения тела при торможении расположенного на нем маховика

Добрый день. Передо мной стоит определенная практическая задача, хотелось бы сначала прикинуть...

30 / - r.aristov 701 01.05.2015 at 09:48 by SFResid
Теория одноэлектронной Вселенной

Уважаемые форумчане!
Набрел на статью в Википедии "Теория одноэлектронной Вселенной". Уже...

7 / - McFly 391 29.04.2015 at 20:06 by Анж
Фотодетектор для эксперимента

Доброе время суток.

Есть желание провести некоторые эксперименты из оптики(дифракция,...

- PingGuo33 62 29.04.2015 at 02:13 by PingGuo33
ПОМОГИТЕ С ФИЗИКОЙ!!!

На стеклянный клин (n = 1,5) с углом при вершине α = 1’ падает под углом i=18° монохроматический...

- dmitrii-koltunov 59 28.04.2015 at 17:14 by dmitrii-koltunov
Маятник Андреева.

Все знают про броуновское движение - мельчайшие частицы хаотично двигаются под ударами внешних...

154 / - petrovic11 5 035 28.04.2015 at 17:08 by zam2
Определение вязкости

Какие физические соотношения лежат в основе 3х наиболее распространенных методов измерения...

- nikaantonowa 52 26.04.2015 at 13:07 by nikaantonowa
Одна колонка, или четыре?
У нас одна колонка 4 ома. Измеряем уровень громкости. Затем подключаем четыре таких же колонки,...
31 / - Александр Амелькин 469 25.04.2015 at 19:21 by Anik
Предложение оценить корректность решения задачи.

Здравствуйте, уважаемые участники и посетители форума!

Обращаюсь ко всем с предложением...

9 / - DAP 328 24.04.2015 at 20:27 by DAP
Трансформатор
В каком из режимов работы трансформатора во вторичной обмотке передаётся максимальное/минимальное...
2 / - onrileyreid 168 24.04.2015 at 04:04 by SFResid
интерференция света когерентность цугов

Всем доброго времени суток. Подскажите плз.

Правильно ли понимаю, что если разность хода...

3 / - stensen 137 21.04.2015 at 22:33 by ALEX165
Определить скорость и расход воды

Определить скорость и расход воды в трубопроводе постоянного сечения. Построить пьезометрическую...

2 / - wowmosk 126 21.04.2015 at 13:12 by sergeyfomin
"Лучи смерти"

Вот ссылка: ...

141 / - Anik 5 450 20.04.2015 at 16:46 by Chelo27
вопрос про пробку в баллоне

 

Народ подскажите пожалуйста, если есть бак с газом давлением 300 атм, заткнутый...

6 / - folk 433 19.04.2015 at 22:06 by Chelo27
Вектор поляризации

Нужно написать компоненты вектора поляризации в циклической системе координат:

а)...

1 / - Dr. Arrieta 181 15.04.2015 at 00:22 by Dr. Arrieta
Гидропресс

Найдены метиоритные шарики которые не могут раздавить на сегодняшний день самым сильным...

15 / - tornado540 865 14.04.2015 at 00:10 by SFResid
Элементы питания

Я не физик, но есть кое какие понятия в электронике, дающие возможность самому собирать не...

2 / - tornado540 203 14.04.2015 at 00:10 by folk
Прошу помощи в решении

Винтовая линия, по которой движется электрон в однородном магнит- ном поле, имеет диаметр...

- Volcpart 121 13.04.2015 at 13:09 by Volcpart
Почему небо ночью черное?

Чем можно объяснить, что все фотоснимки космоса и ночное небо имеют черный фон? Получается, что...

126 / - allonso1 3 819 11.04.2015 at 06:49 by Bulatos
  • 276страниц:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
18.08.2014, 04:14
adminus
0 up down

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.