Quantum свойства на светлина
Фотоелектричния ефект е емисии на атоми и молекули мол газове под действието на светлина и обикновено се нарича с фотойонизация.
В кондензирано среда (твърди и течни) разграничение външно и вътрешно фотоелектричния ефект.
Външен фотоефект (емисии фотоелектронна) се нарича електронна емисия вещество при излагане на светлина. Електроните, отделяни от веществото във външния фотоефект се наричат фотоелектроните. и на електрическия ток, образуван от тях в нареди движението в електрическо поле, наречено фототок.
Той призова вътрешния фотоефект преразпределението на енергийните състояния на електроните в твърди и течни диелектрици и полупроводници, което се случва под влияние на светлината. Това се проявява в променя концентрацията на носител в средата води до vozniknove-niju photoconductivity или клапан фотоефект.
Photoconductivity нарича увеличение на електрическата проводимост на веществото под въздействието на светлина. BLDC фотоелектричния ефект (фотоелектричния ефект в бариерния слой) е под въздействието на появата EMF на светлина (фото-електродвижеща сила) в системата, състояща се от контактуване на полупроводника и метален или два различни полупроводници (например, р-п-кръстовище).
Законите на фотоемисионна.
1. Закон Stoletova: при постоянен спектрален състав на светлината, падаща върху фотокатода, про-насищане фототок пропорционална на излъчване катод:
2. За тази фотокатодна максимална начална скорост на фотоелектронна зависи от честотата на светлината и не зависи от неговата интензивност.
3. За всяка фотокатодна червено граница съществува външен фотоефект, т. Е. Минимална честота светлина # 957; 0. където все още е възможно външен фотоефект; честота v0 за висяща от материала на фотокатода и състоянието на неговата повърхност.
Квантовата теория на светлината успешно обясни от законите на външния фотоелектричния ефект. Развитие на идеите на квантуване на енергията на осцилиращи атома Планк, Einstein хипотеза, че светлината не само излъчваната, но също така се простира в пространството и се абсорбира от материала под формата на отделни дискретни кванти на електромагнитно лъчение - фотони. Всички фотони на монохроматична светлина на честотата срещу имат една и съща енергия # 949; = Hv. където ч - Планк константа, и се движи в пространството на СВЕ-та във вакуум с = 3 х 10 8 m / сек. В случай на поглъщане на светлина вещество всеки абсорбира фотон прехвърля енергия за всички вещества на частиците. За да излезете от метал електрона трябва да изпълни работно функция. Ето защо, уравнение на Айнщайн за външния фотоелектричния ефект, който изразява закона за запазване на енергията пой фотоелектричния ефект, има формата
От уравнение на Айнщайн (21.2.1) следва втория закон на фотоефекта:
По този начин, # 965; макс зависи само от честотата на светлина и електрон работа функция на фотокатода.
Максималният първоначален кинетичната енергия на фотоелектронна зависи от честотата на светлината в линейна прогресия. Тя изчезва при честота v0 на. съответната червена рамка външен фотоефект
Вследствие на това червено граница зависи само от работата функция на металната електрона.
Законите на Rayleigh - дънки и вина. хипотеза на Планк.
От гледна точка на теорията на равновесие електромагнитно лъчение в кухината на е система от стоящи вълни с различни честоти w, размножаване посоки и поляризации. Броят на отделни стоящи вълни на единица обем с честоти в диапазона от w w до + DW:
Според закона на енергия equipartition на степените на свобода, всеки степен на свобода вибрационно състояние на равновесие има енергиен КТ. Половината от които отива за ток, а другата върху магнитната компонента на енергията на вълната. резултатът
Уравнение (21.3.1) се нарича Rayleigh-дънки формула. Тя дава доста добра споразумение с експеримент при ниска вата За голям w спектрална плътност е много по-голямо от наблюдаваното. Брутна плътност обем на радиация
Той има безкрайно голяма стойност U (T) = ∞. Този резултат не е валиден (равновесна стойност ф (T) е крайна величина) се нарича ултравиолетова катастрофа.
При високи честоти последователност на експерименталната и теоретична информация дава на вина право (радиация право Wien е):
където С и - са константи, г # 957; - спектрална плътност излъчване на черно тяло.
В съвременната бройна система, с помощта на константата на Планк, можем да запишем (по това време той все още не е отворен):
През 1900 г. Планк е успял да намери вида на функцията R # 957; (# 957; Т), в точка, съответстваща-ност експериментални данни. Съгласно хипотезата, представени от Планк квантовата атомни осцилатори излъчват енергия под формата на отделни порции (Kwan-позиция), степента на която е пропорционална на честотата на излъчване:
фактор пропорционалност ч = 6,62 · 10 -34 J · и е наречен по-късно константата на Планк.
Тъй като електромагнитна радиация, излъчвана от части, енергията на осцилатор може да само някои дискретни стойности, равни на цяло число от елементарните части - кванти на енергия
По този начин, енергията на осцилатора
и се подчинява на разпределението на Болцман, а средната стойност на енергията на осцилатора
и спектралната плътност на излъчване
където - фотонна енергия. Планк формула (21.3.3) е в съгласие с експерименталните данни за разпределение на енергия в спектрите на емисиите на абсолютно черно тяло през целия диапазон от честоти и температури.