10-mavzu. Fotoelektrik nurlanish priyomniklari. Reja

10-mavzu. Fotoelektrik nurlanish priyomniklari.
Reja:

1. 
   Fotoeffekt. Eynshteyn tenglamasi va uning xossasi. Fotoelementlar. Stoletov qonunining astrofotometriyada qo‘llanilishi.
   
2. 
   Fotoelementlarning sezuvchanligi. Elektron-optik o‘zgartirgichlar.
   
3. 
   Ichki fotoeffekt va uning astrofizikada qo‘llanilishi.
   

Mashg’ulotning maqsadi:
Fotoeffektga asoslangan nurlanish priyomniklari haqida ilmiy tushunchaga ega bo’lish.
Tayanch tushunchalar:
Fotoeffekt, Eynshteyn tenglamasi, fotoelement, elektron optik o’zgartirgich, fotoelektrik kuchaytirgich.

Tashqi fotoeffektga asoslangan nurlanish priyomniklar

Hozirgi zamon fotoelektrik nurlanish priyomniklari, fotoelementlar, fotoelektron ko‘paytgich, elektrooptik almashtirgichlar, tashqi fotoeffekt hodisaga asoslanganlar. Bu hodisa manfiy zaryadlangan plastina intensiv yorug‘lik nuri bilan yoritilganda zaryadsizlanishida nomoyon bo‘ladi va elektron tabiatga ega. Yorug‘lik fotonlari plastinadan elektronlarni urib chiqaradi va plastina zaryadsizlanadi (tashqi fotoeffekt) yoki elektronlar ozod holatga chiqmasdan elektr tashuvchilar safini ko‘paytirishi yoki o‘tkazgichning elektrik qutblanishini kuchaytirishi (ichki fotoeffekt) mumkin. Ajralgan elektronlar sonini tushayotgan yorug‘lik miqdoriga qat’iy proportsionlligi yorug‘lik oqimini o‘lchashda fotoeffektni qo‘llashga asos bo‘ladi.

Tashqi fotoeffektga asoslangan priemniklar. Tashqi fotoeffektni 1905 yilda A.Eynshteyn tushuntirib berdi. Elementar fotoelektrik jarayonda yutilgan kvant energiyasi (h) ning bir qismi elektronni plastinadan urib chiqarish uchun chiqish ishi (P) sifatida sarf bo‘lsa, qolgan qismi elektronga kinetik energiya (m_ev²/2) cifatida beriladi, ya’ni
h= P+m_ev²/2. (39)
Bu fotoeffekt yoki Eynshteyn formulasi deb ataladi. Elektronni metalldan urib chiqarish uchun zarur bo‘lgan energiya (fotoeffektda chiqish ishi) P=h₀ fotoeffekt bera oladigan eng kichik chastotali ₀ kvantni belgilaydi. Ya’ni, chastotasi ₀ bo‘lgan barcha kvantlar berilgan metalldan elektron ajrataoldi. Chiqish ishi elektronvoltlarda (eV) beriladi va chegaraviy chastota ₀ ga mos keladigan to‘lqin uzunligi  ₀ =1239.8/P nm dan topiladi. Ishqor metallar Li, Na, K, Rb, Cs eng kam (2,5 dan 1,8 eV gacha) chiqish ishi bilan xarakterlanadi. Bulardan Li uchun chiqarish chegarasi  ₀ =490 nm, seziy uchun esa 690 nm ga to‘g‘ri keladi. Biroq bu chegara yaqinida metallning nur «sezishi» juda past va kvant chiqishi 10^-8 ga teng va qisqa to‘lqinlar tomon u tez sur’atlar bilan orta boradi va ultrabinafsha nurlarda 0,1 ga etadi. Litiy (Li) uchun sezish maksimumi 280 nm va seziy (Cs) uchun – 550 nm ga to‘g‘ri keladi. Tashqi fotoeffektga asoslangan priyomniklarning nur sezuvchi qatlamida ro‘y beradigan jarayonlar bilan tanishib chiqaylik. Tashqi fotoeffektga asoslangan nurlanish priyomniklarining bir necha turi qo‘llaniladi, ularning barchasi metall katod sirtiga nurlanish tushganda undan ajralib chiqadigan fotoelektronlar hosil qiladigan elektr tokni o‘lchash imkonini beradi.