Típusú fotoelektromos hatás, a törvények fotoemissziós
Planck hipotézis, ragyogóan dönt, hogy kihívást jelent a termikus fekete test sugárzás megerősítette és továbbfejlesztette a magyarázata a fényelektromos jelenség - a jelenség, a felfedezés és a tanulmány, amely fontos szerepet játszott a fejlesztés kvantumelmélet. Különböztesse fotoelektromos hatás külső, belső és a szelep. Külső fotoelektromos hatás (PhotoEffect) nevezik az elektron emissziós anyagot elektromágneses sugárzás. A külső fotoelektromos hatás figyelhető meg a szilárd anyagok (fémek, félvezetők, dielektrikumok), valamint a gázok az egyes atomok és molekulák (fotoionizációs). A fotoelektromos hatás észlelése (1887) H. Hertz, a megfigyelt fokozása a mentesítési eljárás besugárzása útján ultraibolya sugár a szikraköz.
Az első alapvető tanulmány a fotoelektromos hatás által készített magyar tudós A. G. Stoletovym. Koncepció a tanulmány a fotoelektromos hatás ábrán látható. 289. két elektróda (katód K készült a fém és az anód A - az áramkör Stoletova alkalmazott fém háló) vákuum cső csatlakozik a bata-PGG úgyhogy potenciométeren keresztül R nem csak változtatni az értékét és előjelét a feszültség őket. A generált áram a katód világítjuk monokromatikus fényt (révén kvarcüveggel), mért milliammeter benne az áramkörben. Katód besugárzó fény különböző hullámhosszú, Stoletov találták a következő minták nem veszített jelentőségéből a mi idő: 1) biztosítja a leghatékonyabb intézkedés az ultraibolya sugárzás; 2) a fény hatására anyag elveszti csak negatív töltéseket; 3) aktuális, mivel fény hatására egyenesen arányos az intenzitása.
J. J. 1898 Thomson méré a konkrét felelős a kibocsátott részecskék által fény hatására (az eltérést az elektromos és mágneses mezők). Ezek a mérések azt mutatták, hogy az elektronok húzta hatása alatt a fény.
A belső fotoelektromos hatás - ez okozta elektromágneses sugárzás, elektron átmenetek a félvezető vagy dielektromos a kötött államok szabadon WIDE nélkül indulás kifelé. Ennek eredményeként, a hordozó koncentrációja a testen belül megnő, ami vozniknoveniyufotoprovodimosti (növelje a villamos vezetőképesség a félvezető vagy dielektromos ha világít), illetve, hogy a megjelenése EMF
Valve fotoelektromos hatás. amely egyfajta belső fotoeffek-on - a megjelenése elektromotoros (Photo - EMF) megvilágítva érintkezésbe két különböző félvezetők vagy félvezető és egy fém (hiányában egy külső elektromos mező). A szelep nyit a fényelektromos hatás, így a pálya közvetlen átalakítások-máció napenergia elektromos árammá.
Ábra. 289 látható a kísérleti felállítás a issledovaniyavolt-feszültség jelleggörbe fotoelektromos - I. függően fotoáram generált elektronsugarat kibocsátásra a katód hatása alatt a fény, U feszültség az elektródák között. Egy ilyen függőség megfelelő két különböző megvilágítások E, a katód (a gyakorisága a fény ugyanaz mindkét esetben), ábrán látható. 290. Mivel az U photocurrent fokozatosan emelkedik, azaz a. E. Egyre több fotoelektronok eléri az anód. A kíméletes jellegét a görbék azt mutatják, hogy a emittált elektronok a katód különböző sebességgel. Az áramerősség maximális értékének Inas -fototok nasy-scheniya - U érték így meghatározott, amikor is az emittált elektronok a katód éri el az anód:
ahol n - az elektronok száma bocsát ki az 1 katód.
A áram-feszültség jellemzők, ebből következik, hogy a U = 0 fényáram eltűnik. Következésképpen, elektronok kilökődik a katód által fény, van egy bizonyos kezdeti sebessége v, és így különbözik a nulla kinetikus energia, és elérheti az anód nélkül egy külső területen. Annak érdekében, hogy legyen egy fotoelektromos nulla, akkor prilozhitzaderzhivayuschee napryazhenieU0. Amikor U = U0 egyike sem elektronok, amelyek még akkor is, ha eltérnénk a katód maximális sebesség vmax. nem lehet legyőzni a visszatartó mező, és eléri az anód. ezért
t. e. a késés és a mért feszültség U0, meghatározhatja a maximális érték-CIÓ sebesség és kinetikus energiája fotoelektronokat.
Amikor tanulmányozása az áram-feszültség jellemzőit a különböző anyagok (kritikus felületi, így a méréseket a vákuum és a friss felső felület) eltérő frekvenciákon a sugárzást a katód és a különböző Ener - energia megvilágítás a katód és összefoglalja a kapott adatokat a felszerelt sleduyuschietri jog külső PhotoEffect.
Törvény I. Stoletova: a fix frekvencia a beeső fény a fotoelektronok száma felszabadult a katód egységnyi idő arányos a fényintenzitás (teljesítmény telítési fotoáram arányos a besugárzott A katód).
II. A maximális kezdeti sebesség (a maximális kezdeti kinetikus energia) nem függ fotoelektronok beeső fény intenzitása, és határozza meg csak a frekvencia N.
III. Minden egyes anyag esetében létezik fotoelektromos küszöbértéket, t. E. Minimális frekvencia n0 fény (attól függően, hogy a kémiai anyag természetétől és a felület állam), amely alatt a fényelektromos hatás lehetetlen.
A kvalitatív magyarázata a fotoelektromos hatás a hullám szempontból, első pillantásra, nem lett volna nehéz. Sőt, hatása alatt a területen a fényhullám a fém jelennek kényszerrezgés elektronok, amelyeknek amplitúdóját (például rezonancia) elegendő lehet, hogy elhagyja az elektro-HN fém; majd megfigyelték a fotoelektromos hatás. A kinetikus energia elektronok távozó a fém kellene intenzitásától függ a beeső fény, mivel nőtt a utolsó elektron, hogy át több energiát. Ez a következtetés azonban ellentétes a törvény a fotoelektromos hatás II. Mivel szerint a hullám elmélet, az energia a továbbított elektronok arányos a fény intenzitása, a fény bármilyen frekvenciájú, de elegendően nagy intenzitású kellene húzni elektronokat a fém; Más szóval, a fotoelektromos értékhatár nem lehet ellentétes a törvény a fotoelektromos hatás III. Ezen túlmenően, a hullám elmélet nem tudta megmagyarázni a hiányát tehetetlenség, a fotoelektromos hatás. által létrehozott kísérletek. Így a fotoelektromos hatás megmagyarázhatatlan szempontjából a hullám elmélet a fény.