Внешний фотоэфект.Опыты Столетова

Фотоэфект – это явлен взаимодействия света с вещ. Если фотоэф сопровожд вылет электорон с поверхн вещ то его наз внешним фотэф, если не сопровожд – то внутрен. Испуск вещ каких либо частиц наз эмиссией. В опытах Столетова в электрич цепь был включен конденсатор, одна из обкладок которого отриц заряж была изготовл оз медн сетки а вторая полож представл собой цинковую пластину. Наблюд показ что даже при отсутствии напряж между платин под действием падующ ультрафиолет излуч в цепи возник Эл ток он наз фотонным. Измен напряж между платин Столетов ислед зависим фототока I_ф от U. При увел напряж фототок растёт да I_н далее не растёт. Измен полярности приводит к исчезновен фототока при напряж U_з (задерживающ напряж).

28.Вольтамперная характеристика фотоэфекта. 

Как видно из рисунка при увеличении напряжения фототок растет до значения I_н, которое называется фототоком насыщения. Дальнейшее увеличение напряжения не приводит к росту фототока. Изменение полярности напряжения приводит к исчезновению фототока при напряжении U_з, которое называется задерживающим напряжением.

Законы фотоэфекта.

1. Фототок насыщения (I_н) – мах число фотоэлектронов вырываемых из катода за единицу t - прямо пропорционально интенсивности падающего излучения. 2. Мах кинетическая энергия фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего излучения I и линейно возрастает с увелич частоты падающего света.

3. Для каждого вещ-ва существует граничная частота ν_min такая что излучение меньшей частоты не вызывает фотоэфекта какой бы не была интенсивность падающего излучения.

Применение фотоэфекта.

Находит широкое применен в науке и технике. На основе внешнего фотоэфекта созданы и применяются приемники излучения преобразующие световые сигналы в вакумные фотоэлементы. Главн недостаток вакумных фотоэлементов заключ в том что в них возникают малые токи. Этот недостаток устраняется в фотоэлектронных умножителях (ФЭУ). Современная спектрометрия и фотометрия (спектральный анализ вещ регистрация ИК спектров измерение слабых световых потоков) немыслимы без применения фотоэлементов. Фотоэлементы широко использ в современной промышлен (фотореле состоящие из фотоэлемента усилителя фототока и электромагнитного реле) напр включение освещения на улицах. Фотоэлементы прим в фототелеграфе для передачи изображений в кино и телевидении – при передаче изображений и воспроизведен звука в фототелефонах работающих на ИК лучах в пультах дистанцион управлен.

Уравнен Эйнштейна для фотоэфекта.Объяснение фотоэфекта на основе квантовой теории.

Электрон внутри метала после поглощения одного фотона получает порцию Е hν и стремится вылететь за пределы кристаллической решетки т. е. покинуть поверхность твердого тела. При этом часть полученной Е он израсходует на совершение работы по преодолению сил удерживающих его внутри вещ-ва. Остаток Е будет = кинетической Е электрона: mυ²/2=hν-A_вых. Здесь mυ²/2 – мах кинетическая Е выбитого светом электрона массой m и движущегося со скоростью υ(υ<<с). Величина A_вых>0 –работа котор надо совершить для того чтобы электрон вылетел с поверхности вещ-ва  обычно составляет несколько электронвольт => уравнен Эйнштейна для внешнего фотоэфекта является следствием закона изменения Е в этом процессе: hν=A_вых+mυ²/2.