Вход через социальные сети

Внешний фотоэффект

Тип Название темы Ответов Автор Просмотров Последнее сообщение
Тема форума СТО - глазами классика.

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

1 384 / - Анж 37 476 02.07.2015 at 00:33 by lurkerman
Тема форума Электростатика. Помогите с задачей!

Три одинаковых одноименно заряженных щарика, каждый с зарядом q и массой m, связаны...

5 / - ulyanova1996 247 01.07.2015 at 21:17 by balans
Тема форума Энергетическое расстояние, объясните своими словами.

Есть задача никак решить не могу. 
Оценить среднее энергетического расстояние ΔE между...

- akast23 43 28.06.2015 at 22:34 by akast23
Тема форума Помощь в научной работе

Здравствуйте, уважаемые форумчане

 

Я студент, занимаюсь научной деятельностью....

9 / - j.m.korktov 205 28.06.2015 at 21:11 by Andrew58
Тема форума Задачка

Имеем тело, летяшее с не слишком большой скоростью V, так что применима классическая мезханика....

18 / - dawania_zycia 256 28.06.2015 at 12:18 by homosapiens4android
Тема форума Спиральные записи оболочек ядра и атома

Спиральные записи оболочек ядра и атома, см блог mnarsianin в живом журнале, выполненны на...

21 / - mnarsianin 738 24.06.2015 at 10:43 by mnarsianin
Тема форума Геометрическая задача)

 Двигаясь только по дугам окружностей с центрами (0,1) и (0,-1) с постоянной угловой скоростью...

8 / - Ian 336 22.06.2015 at 11:44 by Ian
Тема форума Про аккумуляторную батарею

На просторах сети наткнулся на задачу:

Вычислить энергию, запасенную в стартерной...

4 / - zam2 259 19.06.2015 at 05:17 by SFResid
Тема форума Электростатика

Чем можно зафиксировать электростатический заряд?

Суть дела: Сделал индикатор...

14 / - Михаил12345 563 14.06.2015 at 22:32 by ALEX165
Тема форума Как подобрать соленоид

Здравствуйте!
Пытаюсь собрать небольшой граверный станок ЧПУ. Мне необходимо устройство,...

4 / - blackzub 235 13.06.2015 at 12:38 by blandux
Тема форума Прорыв в квантовой телепортации?

Наткнулся на любопытную информацию: http://www.membrana.ru/particle/1901

Если верить...

2 / - lurkerman 197 10.06.2015 at 14:08 by lurkerman
Тема форума О возможности описать уравнение Дирака с помощью гиперкомплексных чисел

суть вопроса описана в прикрепленом файле

2 / - сварог 184 08.06.2015 at 23:21 by сварог
Тема форума Упругий нецетральный удар двух движущихся шаров

Здравствуйте. В универе задали написать игру бильярд, но использовать готовые физ. движки...

10 / - shadkirill 1 333 06.06.2015 at 15:56 by ALEX165
Тема форума помогите вывести данную формулу для задачи 2 / - n.s.1 159 05.06.2015 at 22:03 by ALEX165
Тема форума помогите вывести данную формулу для задачи 1 / - n.s.1 134 05.06.2015 at 16:28 by 12d3
Тема форума Расчет времени на заполнение газом цеха

Помогите пожалуйста народ. На нормативы по этой теме никак выйти не могу. Мне заказчик поставил...

4 / - salim.erkyn 236 05.06.2015 at 15:07 by zam2
Тема форума Разгон автомобиля.
Здравствуйте, я уже пол рунета достал своим вопросом, но решить его пока не смог...
15 / - Euler 8 431 03.06.2015 at 23:18 by bmp49
Тема форума Помогите, пожалуйста!
При вклчении электромотора в сеть постоянного тока пусковой ток снижается до номинального значения...
3 / - ulyanova1996 259 03.06.2015 at 06:20 by SFResid
Тема форума Физика лаб.работы

Нужна помощь по лабораторной работе «Определение момента инерции тела колебательным методом», а...

- kirerg 137 02.06.2015 at 16:32 by kirerg
Тема форума Некорректный вопрос по физике

Вот такой вот вопрос: Почему если два тела имеющие скорость движения равной скорости света при...

44 / - Bosfor 21 746 02.06.2015 at 10:05 by zam2
Тема форума Опять про ускорение

Задался вопросом про ускорение света. Ведь если он оказывает "световое давление", то обладает...

26 / - blandux 1 027 02.06.2015 at 00:47 by Andrew58
Тема форума электрон, сила тока, напряжение

Объясните пожалуйста, что такое напряжение и что такое сила тока с позиции заряженных частиц....

9 / - daneeall 588 01.06.2015 at 21:43 by ковип
Тема форума Помогите решить телеграфное уравнение

Здравствуйте. Имеется алгоритм решения телеграфного уравнения, заданный в матричной форме

...
4 / - vidok 225 01.06.2015 at 21:38 by vidok
Тема форума Метрический тензор энергии-импульса

ЛЛ обещает, что дивергенция метрического ТЭИ (94,4) равна нулю. Так и получается для ЭМ поля с...

2 / - Р.Храпко 352 29.05.2015 at 23:10 by blandux
Тема форума Расчет электрообогревателя

Здравствуйте. При работе над дипломной работой появился ряд вопросов, не связанных напрямую с...

25 / - antonyded3 944 29.05.2015 at 13:13 by ковип
  • 283страниц:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 278страниц:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
Название темы Ответов Автор Просмотров Последнее сообщение
СТО - глазами классика.

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

1 384 / - Анж 37 476 02.07.2015 at 00:33 by lurkerman
Электростатика. Помогите с задачей!

Три одинаковых одноименно заряженных щарика, каждый с зарядом q и массой m, связаны...

5 / - ulyanova1996 247 01.07.2015 at 21:17 by balans
Энергетическое расстояние, объясните своими словами.

Есть задача никак решить не могу. 
Оценить среднее энергетического расстояние ΔE между...

- akast23 43 28.06.2015 at 22:34 by akast23
Помощь в научной работе

Здравствуйте, уважаемые форумчане

 

Я студент, занимаюсь научной деятельностью....

9 / - j.m.korktov 205 28.06.2015 at 21:11 by Andrew58
Задачка

Имеем тело, летяшее с не слишком большой скоростью V, так что применима классическая мезханика....

18 / - dawania_zycia 256 28.06.2015 at 12:18 by homosapiens4android
Спиральные записи оболочек ядра и атома

Спиральные записи оболочек ядра и атома, см блог mnarsianin в живом журнале, выполненны на...

21 / - mnarsianin 738 24.06.2015 at 10:43 by mnarsianin
Геометрическая задача)

 Двигаясь только по дугам окружностей с центрами (0,1) и (0,-1) с постоянной угловой скоростью...

8 / - Ian 336 22.06.2015 at 11:44 by Ian
Про аккумуляторную батарею

На просторах сети наткнулся на задачу:

Вычислить энергию, запасенную в стартерной...

4 / - zam2 259 19.06.2015 at 05:17 by SFResid
Электростатика

Чем можно зафиксировать электростатический заряд?

Суть дела: Сделал индикатор...

14 / - Михаил12345 563 14.06.2015 at 22:32 by ALEX165
Как подобрать соленоид

Здравствуйте!
Пытаюсь собрать небольшой граверный станок ЧПУ. Мне необходимо устройство,...

4 / - blackzub 235 13.06.2015 at 12:38 by blandux
Прорыв в квантовой телепортации?

Наткнулся на любопытную информацию: http://www.membrana.ru/particle/1901

Если верить...

2 / - lurkerman 197 10.06.2015 at 14:08 by lurkerman
О возможности описать уравнение Дирака с помощью гиперкомплексных чисел

суть вопроса описана в прикрепленом файле

2 / - сварог 184 08.06.2015 at 23:21 by сварог
Упругий нецетральный удар двух движущихся шаров

Здравствуйте. В универе задали написать игру бильярд, но использовать готовые физ. движки...

10 / - shadkirill 1 333 06.06.2015 at 15:56 by ALEX165
помогите вывести данную формулу для задачи 2 / - n.s.1 159 05.06.2015 at 22:03 by ALEX165
помогите вывести данную формулу для задачи 1 / - n.s.1 134 05.06.2015 at 16:28 by 12d3
Расчет времени на заполнение газом цеха

Помогите пожалуйста народ. На нормативы по этой теме никак выйти не могу. Мне заказчик поставил...

4 / - salim.erkyn 236 05.06.2015 at 15:07 by zam2
Разгон автомобиля.
Здравствуйте, я уже пол рунета достал своим вопросом, но решить его пока не смог...
15 / - Euler 8 431 03.06.2015 at 23:18 by bmp49
Помогите, пожалуйста!
При вклчении электромотора в сеть постоянного тока пусковой ток снижается до номинального значения...
3 / - ulyanova1996 259 03.06.2015 at 06:20 by SFResid
Физика лаб.работы

Нужна помощь по лабораторной работе «Определение момента инерции тела колебательным методом», а...

- kirerg 137 02.06.2015 at 16:32 by kirerg
Некорректный вопрос по физике

Вот такой вот вопрос: Почему если два тела имеющие скорость движения равной скорости света при...

44 / - Bosfor 21 746 02.06.2015 at 10:05 by zam2
Опять про ускорение

Задался вопросом про ускорение света. Ведь если он оказывает "световое давление", то обладает...

26 / - blandux 1 027 02.06.2015 at 00:47 by Andrew58
электрон, сила тока, напряжение

Объясните пожалуйста, что такое напряжение и что такое сила тока с позиции заряженных частиц....

9 / - daneeall 588 01.06.2015 at 21:43 by ковип
Помогите решить телеграфное уравнение

Здравствуйте. Имеется алгоритм решения телеграфного уравнения, заданный в матричной форме

...
4 / - vidok 225 01.06.2015 at 21:38 by vidok
Метрический тензор энергии-импульса

ЛЛ обещает, что дивергенция метрического ТЭИ (94,4) равна нулю. Так и получается для ЭМ поля с...

2 / - Р.Храпко 352 29.05.2015 at 23:10 by blandux
Расчет электрообогревателя

Здравствуйте. При работе над дипломной работой появился ряд вопросов, не связанных напрямую с...

25 / - antonyded3 944 29.05.2015 at 13:13 by ковип
  • 278страниц:
  • 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.