Внешний фотоэффект. ВАХ фотоэффекта

Внешним фотоэлектрическим эффектом (фотоэффектом) называется испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения. Внешний фотоэффект наблюдается в тве­рдых телах, а также в газах на отдельных атомах и молекулах. Столетов установил следующие закономерности, не утратившие своего значения до нашего времени: 1) на­иболее эффективное действие оказывает ультрафиолетовое излучение; 2) под действи­ем света вещество теряет только отрицательные заряды; 3) сила тока, возникающего под действием света, прямо пропорциональна его интенсивности. Вольт-ампер­ной характеристики фотоэффекта — зависимости фототока I, образуемого потоком электронов, испускаемых катодом под действием света, от напряжения U между электродами. Максимальное значение тока I _нас — фототок насы­щения — определяется таким значением U, при котором все электроны, испускаемые катодом, достигают анода: где n — число электронов, испускаемых катодом в 1 с.

Из вольт-амперной характеристики следует, что при U =0 фототок не исчезает. Следовательно, электроны, выбитые светом из катода, обладают некоторой начальной скоростью v, а значит, и отличной от нуля кинетической энергией и могут достигнуть анода без внешнего поля. Для того чтобы фототок стал равным нулю, необходимо приложить задерживающее напряжение U ₀. При U = U ₀ ни один из электронов, даже обладающий при вылете из катода максимальной скоростью v _max, не может преодолеть задерживающего поля и достигнуть анода. Следовательно,

измерив задерживающее напряжение U ₀, можно определить максимальные значе­ния скорости и кинетической энергии фотоэлектронов.