Вход через социальные сети

Внешний фотоэффект

Тип Название темы Ответов Автор Просмотров Последнее сообщение
Тема форума Скорость выше скорости света

В теории скорость привышающая скорость света возможна, я тут посидел и подумал, каким образом...

1 / - hholokost 37 28.08.2015 at 00:43 by zykov
Тема форума СТО - глазами классика.

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

1 795 / - Анж 53 964 27.08.2015 at 20:20 by samsonov-1947
Тема форума "ТЕОРЕМА САМСОНОВА"
"Если в момент подачи источником светового импульса приёмник начинает равномерное и прямолинейное...
32 / - samsonov-1947 853 27.08.2015 at 20:14 by samsonov-1947
Тема форума Вопросы насчёт второго начала термодинамики

Помогите разобраться  насчёт второго начала термодинамики...

4 / - Смоленский 117 27.08.2015 at 17:24 by Смоленский
Тема форума Очередная задачка "из жизни"

9 / - ALEX165 309 27.08.2015 at 16:19 by ALEX165
Тема форума распад атомов по "полураспадному закону"
Слышал, что атомы имеют свое время жизни. Как-то там отсчитывают свое время. Тогда, поскольку,...
22 / - Bulatos 537 26.08.2015 at 20:06 by balans
Тема форума Гравитационная масса фотона

Фотон притягивается к Земле и к Солнцу. Поэтому лучи света отклоняются от прямой линии. Бывают...

65 / - Р.Храпко 1 705 26.08.2015 at 03:03 by dust1939
Тема форума Объяснение эффекта Мпембы

Это парадоксальное явление заключается в том, что горячая вода при некоторых условиях замерзает...

19 / - Akymak 596 23.08.2015 at 22:00 by dust1939
Тема форума Интеллект карта по физике
Здравствуйте, у меня возникло такое нестандартное желание - создать большую интеллект карту по...
15 / - artem-ikonn 417 23.08.2015 at 13:46 by ALEX165
Тема форума как калибровали крутильные весы?
Как Кавендиш и другие калибровали крутильные весы?
7 / - Bulatos 171 23.08.2015 at 01:19 by SFResid
Тема форума Гидросопротивление
Приветствую всех! Друзья, нужно определить отверстие жиклера, диаметр его, так что бы пропуская...
- romches1 62 20.08.2015 at 15:34 by romches1
Тема форума Повторение опыта Майкельсона-Морли

В представленном опыте показано видимое смещение интерференционной картины при вращении...

9 / - rixeti 300 18.08.2015 at 00:12 by homosapiens4android
Тема форума Закон сохранения импульса при посадке самолёта на авианосец

Закон сохранения импульса при посадке самолёта на авианосец

    Имеем:

...
7 / - Смоленский 225 17.08.2015 at 02:47 by zam2
post Повторение опыта Майкельсона-Морли

В представленном опыте показано видимое смещение интерференционной картины при вращении...

- rixeti 62 15.08.2015 at 17:08 by rixeti
Тема форума Гидродинамика. Потенциальное течение.

Недавно прочитал вот эту заметку. ...

18 / - ad420 643 13.08.2015 at 01:11 by ALEX165
Тема форума Чем отличается альтернативная наука от классической?

Предвижу недовольство модератора, но хотелось бы знать мнение местных "обитателей Олимпа" по...

171 / - AlexErm 5 331 12.08.2015 at 01:16 by Andrew58
Тема форума эксперимент - путешествие часов на самолетах

Известен эксперимент с путешествием часов на самолетах Один самолет облетел Землю, двигаясь на...

49 / - Bulatos 1 089 10.08.2015 at 16:07 by dpvspb
Тема форума Современная физика - это что-то ужасное

 

Эта статья написана к прозднику науки, проходившем в МГУ 10 ноября 2014 года.С чем же...

7 / - vladyur 260 10.08.2015 at 10:53 by Andrew58
Тема форума Вселенная - открытая или закрытая система?
Вселенная - открытая или закрытая система? He в смысле кривизны пространства - положительная,...
55 / - Вудд 32 366 09.08.2015 at 12:56 by Гость
Тема форума Несколько задач по теоретической механике

Здравствуйте! Помогите, пожалуйста, разобраться со следующими задачами:
1) Винтовая линия...

10 / - darkvivi 1 129 09.08.2015 at 11:32 by dpvspb
Тема форума Задача на взаимодействие токов. В чем ошибка?

Друзья, помогите разобраться.

Есть два проводника в одной плоскости AB с током J1 и CD с...

77 / - AlexErm 2 447 09.08.2015 at 08:23 by Bulatos
Тема форума Взаимодействие с проекционно-ёмкостным экраном
Прошу помочь доказать возможность (или невозможность) воздействия на проекционно-ёмкостный экран (...
21 / - vintjara 4 007 08.08.2015 at 08:09 by artem.originative
Тема форума Рассчитать ёмкость конденсатора
...
15 / - Spin 5 366 07.08.2015 at 14:31 by pavel.ushaev2012
Тема форума Движение частиц

Хочу задать один спрорный вопрос по поводу данной темы. "Вещество состоит из Вещество состоит из...

25 / - tengo11385 911 06.08.2015 at 21:55 by lurkerman
Тема форума Как измерить расстояние до радуги? 47 / - zam2 1 281 06.08.2015 at 20:42 by dpvspb
  • 285страниц:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 280страниц:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
Название темы Ответов Автор Просмотров Последнее сообщение
Скорость выше скорости света

В теории скорость привышающая скорость света возможна, я тут посидел и подумал, каким образом...

1 / - hholokost 37 28.08.2015 at 00:43 by zykov
СТО - глазами классика.

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

1 795 / - Анж 53 964 27.08.2015 at 20:20 by samsonov-1947
"ТЕОРЕМА САМСОНОВА"
"Если в момент подачи источником светового импульса приёмник начинает равномерное и прямолинейное...
32 / - samsonov-1947 853 27.08.2015 at 20:14 by samsonov-1947
Вопросы насчёт второго начала термодинамики

Помогите разобраться  насчёт второго начала термодинамики...

4 / - Смоленский 117 27.08.2015 at 17:24 by Смоленский
Очередная задачка "из жизни"

9 / - ALEX165 309 27.08.2015 at 16:19 by ALEX165
распад атомов по "полураспадному закону"
Слышал, что атомы имеют свое время жизни. Как-то там отсчитывают свое время. Тогда, поскольку,...
22 / - Bulatos 537 26.08.2015 at 20:06 by balans
Гравитационная масса фотона

Фотон притягивается к Земле и к Солнцу. Поэтому лучи света отклоняются от прямой линии. Бывают...

65 / - Р.Храпко 1 705 26.08.2015 at 03:03 by dust1939
Объяснение эффекта Мпембы

Это парадоксальное явление заключается в том, что горячая вода при некоторых условиях замерзает...

19 / - Akymak 596 23.08.2015 at 22:00 by dust1939
Интеллект карта по физике
Здравствуйте, у меня возникло такое нестандартное желание - создать большую интеллект карту по...
15 / - artem-ikonn 417 23.08.2015 at 13:46 by ALEX165
как калибровали крутильные весы?
Как Кавендиш и другие калибровали крутильные весы?
7 / - Bulatos 171 23.08.2015 at 01:19 by SFResid
Гидросопротивление
Приветствую всех! Друзья, нужно определить отверстие жиклера, диаметр его, так что бы пропуская...
- romches1 62 20.08.2015 at 15:34 by romches1
Повторение опыта Майкельсона-Морли

В представленном опыте показано видимое смещение интерференционной картины при вращении...

9 / - rixeti 300 18.08.2015 at 00:12 by homosapiens4android
Закон сохранения импульса при посадке самолёта на авианосец

Закон сохранения импульса при посадке самолёта на авианосец

    Имеем:

...
7 / - Смоленский 225 17.08.2015 at 02:47 by zam2
Гидродинамика. Потенциальное течение.

Недавно прочитал вот эту заметку. ...

18 / - ad420 643 13.08.2015 at 01:11 by ALEX165
Чем отличается альтернативная наука от классической?

Предвижу недовольство модератора, но хотелось бы знать мнение местных "обитателей Олимпа" по...

171 / - AlexErm 5 331 12.08.2015 at 01:16 by Andrew58
эксперимент - путешествие часов на самолетах

Известен эксперимент с путешествием часов на самолетах Один самолет облетел Землю, двигаясь на...

49 / - Bulatos 1 089 10.08.2015 at 16:07 by dpvspb
Современная физика - это что-то ужасное

 

Эта статья написана к прозднику науки, проходившем в МГУ 10 ноября 2014 года.С чем же...

7 / - vladyur 260 10.08.2015 at 10:53 by Andrew58
Вселенная - открытая или закрытая система?
Вселенная - открытая или закрытая система? He в смысле кривизны пространства - положительная,...
55 / - Вудд 32 366 09.08.2015 at 12:56 by Гость
Несколько задач по теоретической механике

Здравствуйте! Помогите, пожалуйста, разобраться со следующими задачами:
1) Винтовая линия...

10 / - darkvivi 1 129 09.08.2015 at 11:32 by dpvspb
Задача на взаимодействие токов. В чем ошибка?

Друзья, помогите разобраться.

Есть два проводника в одной плоскости AB с током J1 и CD с...

77 / - AlexErm 2 447 09.08.2015 at 08:23 by Bulatos
Взаимодействие с проекционно-ёмкостным экраном
Прошу помочь доказать возможность (или невозможность) воздействия на проекционно-ёмкостный экран (...
21 / - vintjara 4 007 08.08.2015 at 08:09 by artem.originative
Рассчитать ёмкость конденсатора
...
15 / - Spin 5 366 07.08.2015 at 14:31 by pavel.ushaev2012
Движение частиц

Хочу задать один спрорный вопрос по поводу данной темы. "Вещество состоит из Вещество состоит из...

25 / - tengo11385 911 06.08.2015 at 21:55 by lurkerman
Как измерить расстояние до радуги? 47 / - zam2 1 281 06.08.2015 at 20:42 by dpvspb
Псевдотензор для чайников

Наконец, мне удалось реализовать свой проект

Псевдотензор для чайников...
4 / - Р.Храпко 381 05.08.2015 at 20:09 by homosapiens4android
  • 280страниц:
  • 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.