Вход через социальные сети

Внешний фотоэффект

Тип Название темы Ответов Автор Просмотров Последнее сообщение
Тема форума Зарегистрированы гравитационные волны

Гравитационные волны зарегистрированы 14 сентября 2015 года в 05:51 утра по летнему...

71 / - magnus-crank 1 086 14.02.2016 at 23:34 by yrs.raider
Тема форума О том, как физики связывают систему отсчёта с пустотой.

Мою тему о материальном пространстве снесли в пургаторий, наверное потому, что не могут ответить...

22 / - Anik 490 14.02.2016 at 23:11 by dust1939
Тема форума B все-таки про опыт Майкельсона-Морли, существование абсолютной системы отсчета и "непопсовые" описания СТО.

Очевидно, что Zaika_sn удалил свои недавние темы. Жаль. Придется восстановить беседу про опыт...

11 / - AlexErm 147 14.02.2016 at 22:28 by AlexErm
Тема форума Столкновение шаров - очевидное и невероятное

Сообщаю, что речь идёт об упругом столкновении тел как массивных материальных точек.

...

7 / - Sagarmatha_1 144 14.02.2016 at 19:22 by 12d3
Тема форума Лазерный принтер с точки зрения физики

Добрый день, изучаю устройство лазерного принтера, но из-за разных источников какие-то аспекты...

1 / - snezhkinv_1 35 14.02.2016 at 19:06 by snezhkinv_1
Тема форума Гравитационное поле
Тонкое однородное полукольцо массой M и радиусом R взаимодействует c однородным шариком массой m...
8 / - Зарина 1 986 14.02.2016 at 11:31 by grigoriy
Тема форума Теория гармоничных цифр

Частица, например молекула обладает энергией по формуле Энштейна E=mc^2, значит энергия частиц...

5 / - samyasko 92 13.02.2016 at 18:31 by samyasko
Тема форума Программа испытания электрических цепей

Подскажите пожалуйсто, существует ли и как называется программа в которой электрические цепи,...

4 / - i1149098 73 13.02.2016 at 15:34 by grigoriy
Тема форума Двигатель левитации

Два проводника тока расположены на большом расстояние друг от друга. Через первый проводник...

26 / - i1149098 1 516 13.02.2016 at 14:42 by i1149098
Тема форума Помогите пожалуйста решить задачу по физике

Условие:
В свободном пространстве, вокруг неподвижной оси на расстоянии R вращается с...

- formemail 35 11.02.2016 at 20:11 by formemail
Тема форума Гидроудар

Какого объёма воды или пара достаточно для происхождения гидроудара? допустим есть...

- Xavian 67 11.02.2016 at 15:13 by Xavian
Тема форума заполнить таблицу 3 / - y.sazhina 119 11.02.2016 at 14:14 by Albe
Тема форума СТО - глазами классика.

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

2 554 / - Анж 100 471 10.02.2016 at 21:57 by Andrew58
Тема форума Зафиксированы гравитационные волны

Гравитационные волны, создаваемыми двумя вращающимися вокруг общего центра масс...

3 / - dust1939 131 09.02.2016 at 23:41 by homosapiens4android
Тема форума Устройства для измерения давления света.
Устройство для измерения давления света. Устройство состоит из диска, на котором по периметру...
37 / - Zs1 18 318 07.02.2016 at 15:44 by dust1939
Тема форума Столкновение лазерных лучей и света
Я к физике не имею никакого отношения. но вот захотелось узнать что происходит при столкновении...
103 / - Нерон 30 553 04.02.2016 at 23:24 by Andrew58
Тема форума Не пора ли воскресить эфир?

Друзья, мой медленный, неповоротливый, но могучий и не отягощенный грузом ошибочных...

11 / - Zaika_sn 381 04.02.2016 at 21:33 by Andrew58
Тема форума лазерный двигатель геометрия что получится

я к физике как и Нерон тоже не имею никакого отношения  что будет если запереть лазеры в два...

- v.bogatiriov 94 04.02.2016 at 21:01 by v.bogatiriov
Тема форума теория относительности
Сегодня разговаривал c одноклассником на научную тему. Мол, если ты сядешь в космический корабль и...
44 / - Антон Наварко 6 696 02.02.2016 at 23:21 by Andrew58
Тема форума парадокс геринга
В середине XX века был поставлен эксперимент, в котором нарушался закон электромагнитной индукции...
6 / - katod 3 241 02.02.2016 at 13:39 by aser_1
Тема форума Задача по гидродинамике.

Движение идеальной жидкости по трубе без трения.

Сначала рассмотрим движение жидкости по...

94 / - Anik 3 077 01.02.2016 at 23:23 by Chelo27
Тема форума Резонанс в цепи

Ребята, очень простой вопрос, но он меня вводит в ступор

Есть самое простое...

2 / - Slipknot1 181 31.01.2016 at 22:52 by dust1939
Тема форума Расчет подачи "мятого пара" для нагрева воды в открытом резервуаре (аэротенке)

Уважаемые господа! Будьте любезны подсказать методику расчета расхода "мятого" пара (...

- michmen08 102 27.01.2016 at 23:27 by michmen08
Тема форума Сила Лоренца

ывымКак найти...

- alph4player 119 27.01.2016 at 13:10 by alph4player
Тема форума Решить школьный эксперемент
Соберите установку (рис. 1). Подвесьте на нити, перекинутой через блок, такой груз, чтобы при...
4 / - adidas_1299 223 27.01.2016 at 09:59 by Anik
  • 292страниц:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 287страниц:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
Название темы Ответов Автор Просмотров Последнее сообщение
Зарегистрированы гравитационные волны

Гравитационные волны зарегистрированы 14 сентября 2015 года в 05:51 утра по летнему...

71 / - magnus-crank 1 086 14.02.2016 at 23:34 by yrs.raider
О том, как физики связывают систему отсчёта с пустотой.

Мою тему о материальном пространстве снесли в пургаторий, наверное потому, что не могут ответить...

22 / - Anik 490 14.02.2016 at 23:11 by dust1939
B все-таки про опыт Майкельсона-Морли, существование абсолютной системы отсчета и "непопсовые" описания СТО.

Очевидно, что Zaika_sn удалил свои недавние темы. Жаль. Придется восстановить беседу про опыт...

11 / - AlexErm 147 14.02.2016 at 22:28 by AlexErm
Столкновение шаров - очевидное и невероятное

Сообщаю, что речь идёт об упругом столкновении тел как массивных материальных точек.

...

7 / - Sagarmatha_1 144 14.02.2016 at 19:22 by 12d3
Лазерный принтер с точки зрения физики

Добрый день, изучаю устройство лазерного принтера, но из-за разных источников какие-то аспекты...

1 / - snezhkinv_1 35 14.02.2016 at 19:06 by snezhkinv_1
Гравитационное поле
Тонкое однородное полукольцо массой M и радиусом R взаимодействует c однородным шариком массой m...
8 / - Зарина 1 986 14.02.2016 at 11:31 by grigoriy
Теория гармоничных цифр

Частица, например молекула обладает энергией по формуле Энштейна E=mc^2, значит энергия частиц...

5 / - samyasko 92 13.02.2016 at 18:31 by samyasko
Программа испытания электрических цепей

Подскажите пожалуйсто, существует ли и как называется программа в которой электрические цепи,...

4 / - i1149098 73 13.02.2016 at 15:34 by grigoriy
Двигатель левитации

Два проводника тока расположены на большом расстояние друг от друга. Через первый проводник...

26 / - i1149098 1 516 13.02.2016 at 14:42 by i1149098
Помогите пожалуйста решить задачу по физике

Условие:
В свободном пространстве, вокруг неподвижной оси на расстоянии R вращается с...

- formemail 35 11.02.2016 at 20:11 by formemail
Гидроудар

Какого объёма воды или пара достаточно для происхождения гидроудара? допустим есть...

- Xavian 67 11.02.2016 at 15:13 by Xavian
заполнить таблицу 3 / - y.sazhina 119 11.02.2016 at 14:14 by Albe
СТО - глазами классика.

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

2 554 / - Анж 100 471 10.02.2016 at 21:57 by Andrew58
Зафиксированы гравитационные волны

Гравитационные волны, создаваемыми двумя вращающимися вокруг общего центра масс...

3 / - dust1939 131 09.02.2016 at 23:41 by homosapiens4android
Устройства для измерения давления света.
Устройство для измерения давления света. Устройство состоит из диска, на котором по периметру...
37 / - Zs1 18 318 07.02.2016 at 15:44 by dust1939
Столкновение лазерных лучей и света
Я к физике не имею никакого отношения. но вот захотелось узнать что происходит при столкновении...
103 / - Нерон 30 553 04.02.2016 at 23:24 by Andrew58
Не пора ли воскресить эфир?

Друзья, мой медленный, неповоротливый, но могучий и не отягощенный грузом ошибочных...

11 / - Zaika_sn 381 04.02.2016 at 21:33 by Andrew58
лазерный двигатель геометрия что получится

я к физике как и Нерон тоже не имею никакого отношения  что будет если запереть лазеры в два...

- v.bogatiriov 94 04.02.2016 at 21:01 by v.bogatiriov
теория относительности
Сегодня разговаривал c одноклассником на научную тему. Мол, если ты сядешь в космический корабль и...
44 / - Антон Наварко 6 696 02.02.2016 at 23:21 by Andrew58
парадокс геринга
В середине XX века был поставлен эксперимент, в котором нарушался закон электромагнитной индукции...
6 / - katod 3 241 02.02.2016 at 13:39 by aser_1
Задача по гидродинамике.

Движение идеальной жидкости по трубе без трения.

Сначала рассмотрим движение жидкости по...

94 / - Anik 3 077 01.02.2016 at 23:23 by Chelo27
Резонанс в цепи

Ребята, очень простой вопрос, но он меня вводит в ступор

Есть самое простое...

2 / - Slipknot1 181 31.01.2016 at 22:52 by dust1939
Расчет подачи "мятого пара" для нагрева воды в открытом резервуаре (аэротенке)

Уважаемые господа! Будьте любезны подсказать методику расчета расхода "мятого" пара (...

- michmen08 102 27.01.2016 at 23:27 by michmen08
Сила Лоренца

ывымКак найти...

- alph4player 119 27.01.2016 at 13:10 by alph4player
Решить школьный эксперемент
Соберите установку (рис. 1). Подвесьте на нити, перекинутой через блок, такой груз, чтобы при...
4 / - adidas_1299 223 27.01.2016 at 09:59 by Anik
  • 287страниц:
  • 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.