Форми на фотоефекта

хипотеза на Планк, блестящо реши да оспори топлинна черно тяло радиация бе потвърдена и доразвити в обяснението на фотоелектричния ефект - явление, откриването и изучаването на който играе важна роля в развитието на квантовата теория. Разграничаване фотоелектричния ефект за външно, вътрешно и клапа. Външно фотоелектричния ефект (фотоефект) се нарича материал емисия на електрони от електромагнитни излъчвания. Външният фотоелектричния ефект се наблюдава в твърди вещества ((метали, полупроводници, диелектрици), както и газове в отделните атоми и молекули (фотойонизация). Фотоелектрически ефект открит през 1887 г. от Н. Hertz, наблюдаваното подобряване на процеса на освобождаване от облъчване на ултравиолетова лъч на разликата искра. Първият основни изследователи фотоелектричния образувани камбана A. G. Stoletovym схематична диаграма за изучаване на фотоелектричния ефект е показан на Фигура 289. два електрода (катод К, изработен от метал и анод а - .. в схема Stoletova около enyalas стомана меша) във вакуумна тръба свързана с батерия, така че потенциометър Rmozhno променя не само стойността и знака на напрежение се прилага към тях. Токът, генерирани по време на осветяване на катод монохроматична светлина (чрез прозорец кварц), измерена включени в милиамперметър верига. катод облъчване светлина на различни дължини на вълните, СТОЛЕТОВ намерени следните модели не са загубили своето значение за нашето време: 1) осигурява най-ефективното действие на ултравиолетовите лъчи; 2) под действието на светлина вещество губи само отрицателни заряди; измерванията показват, че електроните се теглят под въздействието на светлина. 3) ток, поради действието на светлина е директно пропорционална на интензитета.

Вътрешният фотоелектричния ефект - това се дължи на електромагнитно излъчване, електронни преходи в рамките на полупроводника или диелектрик от свързано състояния в наличност без отклонение в посока навън. В резултат, концентрацията на носител в тялото се увеличава, което води до поява на photoconductivity (повишаване на електропроводимостта на полупроводника или диелектрик, когато е осветен), или до появата на напр. г. а.

Valve фотоелектричния ефект -vozniknovenie д. г. а. (Снимка д. Р. С.) при осветяване на контакт между две различни полупроводници или на полупроводници и метал (в отсъствие на външно електрическо поле). Фотоефект клапан се отваря, така че пътят за пряко преобразуване на слънчевата енергия в електричество. Фиг. 289 показва експериментална настройка за изучаване на волт-амперна характеристика фотоелектричния - в зависимост fototokaI образувана от потока от електрони, излъчвани от катода под влиянието на светлина, напрежение U между електродите. Такава зависимост съответстваща на две различни osveschennostyamEe катод (честотата на светлина същото в двата случая), е показана на Фиг. 290. Както фототока увеличава постепенно U, т.е.. Е. Все повече фотоелектроните достигащи анода. Лекият естеството на кривите показва, че електроните, излъчвани от катода с различни скорости. Максималните tokaInas стойност - насищане фототока - U стойност така решена, като всички на електроните, излъчвани от катода достигне анода:

,

n-, където броят на електрони, излъчвани от катода 1.

От характеристиките на сегашното напрежение, от това следва, че при U = 0 фототок изчезва. Следователно електрони изхвърлени от катода от светлина, имат определена първоначална  скорост и следователно ненулева кинетична енергия и може да достигне до анода без външна област. С цел да се превърне в фототок е равна на нула, е необходимо да се направи незабавно napryazhenieU0. Когато U = U0 никой от електрони, дори когато има максималната радиуса на skorostyumax на катод. не може да се преодолее областта забавящия и да стигнат до анода. Ето защо,

т. е. за измерване, забавящи напрежение Uo. Можете да определите максималните стойности на скоростта и кинетичната енергия на фотоелектроните. Когато се изследват характеристиките на сегашното напрежение на различни материали (повърхностна гладкост е важно, така че измерванията се извършват във вакуум) при различни честоти на излъчване инцидент на катода и различно излъчване катод и обобщава данните, получени след трите закона на външната фотоелектричния ефект са установени.

I. Закон Столетов. на фиксирана честота на падащата светлина броят на фотоелектроните освобождават от катода за единица време е пропорционална на интензитета на светлината (насищане мощност фототок пропорционална на излъчването му катод).

II. Максималната началната скорост (максималната първоначална кинетичната енергия) на фотоелектроните не зависи от интензитета на инцидента

светлина, и се определя само от неговата честота , а именно линейно нараства с увеличаване на честотата.

III. За всеки материал има Е. Минимална честота 0 светлина (в зависимост от химичната природа на веществото и състоянието на повърхността), при която интензитетът на светлина причинява фотоелектричния ефект "червена линия" фотоефект, т..

Едно качествено обяснение на фотоефекта от точката на вълната на оглед, на пръв поглед, не е трябвало да бъде трудно. Всъщност, под влиянието на областта на светлина вълна в метала изглежда принудени трептения на електрони, чиято амплитуда (например резонанс) може да бъде достатъчно, за да гарантира, че електроните напускат метал; След това се наблюдава фотоелектричния ефект. Кинетичната енергия, с която електроните се излъчват от метал би трябвало да зависи от интензивността на падащата светлина, тъй като увеличаването на последния електрон да прехвърли повече енергия. Въпреки това, този извод е в противоречие със законите на фотоефекта II. Тъй като, съгласно теорията на вълната, енергията на предавани електрони е пропорционална на интензитета на светлината, с оглед на всяка честота, но достатъчно висок интензитет трябва да дръпне електрони от метала; с други думи, "червените ръб" фотоелектричния ефект не трябва да противоречи на законите на фотоефекта III. В допълнение, на вълновата теория не може да обясни липсата на инерция на фотоелектричния ефект, създаден от експерименти. По този начин, фотоелектричния ефект е необяснима от гледна точка на вълновата теория на светлината.