Фотоэлектрическим эффектом
жүктеу/скачать 211 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Ленард и Томсон
|
Фотоэлектрическим эффектом (фотоэффектом) называется процесс взаимодействия электромагнитного излучения с веществом, в результате которого энергия фотонов передается электронам вещества. При этом; выход электронов из вещества называется внешним фотоэффектом; возникновение ЭДС, где происходит непосредственное преобразование энергии электромагнитного излучения в энергию электрического тока – вентильным фотоэффектом; изменение электрической проводимости – фотопроводимостью. Это явление впервые наблюдал Герц в 1887 г. Взяв вибраторы, заряжал их УФ - + отрицательными и положительными зарядами и облучал ультрафиолетовым светом отрицательно заряженный вибратор. Детальное исследование явления фотоэффекта провел Столетов в 1888 – 1889 гг. Было взято две пластинки изготовленное из меды и цинка. При их подключении к источнику тока цинковая пластина заряжалась отрицательно, а медная положительно. Пластины освещались светом, и в цепи появлялся ток, который был назван фототоком. А заряды, испускаемые под действием света – заряды с отрицательным знаком. В 1898 году Ленард и Томсон провели другой эксперимент. Fk E Fk=-eE Взяли стеклянную колбу, создали в нем вакуум и начали освещать отрицательно заряженной катод (К) ультрафиолетовым светом. Установили, что зарядам тока проводимости в фотоэффекте является электрон, который был назван фотоэлектроном. Законы фотоэффекта: Максимальный скорость электрона (Vmax) не зависит от силы света (I), а определяется частотой падающего света. Фотоэффект происходит при освещении вещества светом, частота которого больше некоторого значения к. Это частота называется красной границей фотоэффекта; она зависит от вещества; к=А/ h. Число электронов (n), освобожденных светом за одну секунду (или ток насыщение), прямо пропорционально световому потоку при неизменным его спектральным составе (закон Столетова). В 1905 году Эйнштейн дал объяснения явления фотоэффекта: энергия в кучке монохроматического света состоит из порции (квантов) и равна h, где - частота падающего света, h=6,6210-34Джс – постоянная Планка. Эти кванты энергии поглощаются электронами атома катода, то есть, поглотив полностью такую порцию энергии, электрон приобретает такую же энергию равную h. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с увеличением частоты падающего излучения и не зависит от его интенсивности: Ек= h - А (1), где Ек = m2/2 – кинетическая энергия фотоэлектрона, h - энергия кванта света (фотона), А – работа выхода для электронов вещества. С учетом этих определении уравнения (1) перепишем: h= m2/2 +А (2). Это уравнения Эйнштейна, определяющий энергетический баланс фотоэффекта. Проведем виртуальный эксперимент явления фотоэффекта. Таким образом, рассмотренная явления «Фотоэффект» является одним из примеров того, что энергия любого вида электромагнитного излучения, в том числе и светового состоит из дискретных порции, которые были названы квантами излучения или фотонами. жүктеу/скачать 211 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|