F I z I k a o’quv qo’llanma

 

---

 

368 

 25.5   Fotoeffekt va uning qonunlari 

Fotoeffekt–yorug’lik  ta’sirida  jismdan  elektronning  ajralib  chiqishidir.  Bu 

hodisani birinchi marta 1887 yilda G.Gerts kuzatgan. Fotoeffekt bo‘yicha miqdoriy 

tekshirishlarni  rus  fizigi  A.G.Stoletov  bajardi.  (1888-1889  yillar).  Stoletov 

tajribasining  sxemasi  25.4-rasmda  tasvirlangan.  Ikki  metall  elektroddan  biri 

plastinka  shaklida,  ikkinchisi  esa  to‘rsimon  shaklda  yasalgan  bo‘lib  ular 

galvanometr  zanjiriga  ulangan.  Qurilma  qorong‘ulikka  joylashtirilganda  zanjir 

bo‘ylab  elektr  toki  kuzatilmadi.  Lekin  katod  vazifasini  o‘tayotgan  plastinkaning 

yortilishi  bilanoq  zanjirda  tok  paydo  bo‘ldi.  Anod  vazifasini  o‘tayotgan  to‘r 

yoritilsa  zanjirda  elektr  toki  vujudga  kelmaydi.  Demak  yorug’lik  ta’sirida  katod 

sirtidan  manfiy  zarralar  ajralib  chiqadi  va  ular  anod  tomon  harakatlanib  zanjirda 

elektr  tokini  hosil qiladilar.  Bu tokni  fototok deb ataladi.  

1898  yilda  Lenard  va  Tomson  katoddan  ajralib  chiqayotgan  zarralarning 

magnit  maydonda  og‘ishiga  asoslanib,  ularning  solishtirma  zayadini  aniqladilar. 

Bu esa katoddan ajralayotgan  elektronlardir  degan xulosaga keldi. 

Fotoefekt  hodisasi  plastinka  (katod)ning  faqat  kimyoviy  tarkibigagina  emas, 

balki  plastinka  sirtining  tozalik  darajasiga  ham  bog‘liq  ekanligi  tajribalarda 

aniqlandi.  Shuning  uchun  fotoeffekt  hodisasini  o‘rganish  uchun  25.5-rasmda 

tasvirlangan  qurilmadan  foydalaniladi.  Havosi  so‘rib  olingan  shisha  idish  ichidagi 

katod  tekshirilishi  lozim  bo‘lgan  metall  bilan qoplangan. Uni odatda fotokatod deb 

ataladi.   

 

 

 

 

 

 

 

Monoxromatik nurlar dastasi shisha ishdishdagi derazadan o‘tib katod sirtiga 

tushadi.  Sxemadagi  potensiometr  elektrodlar  orasidagi  kuchlanishlar  qiymatlarini 

K 

A 

+    – 

Yorug’lik 

25.4-rasm 

K 

A 

–  

+  

V  

25.5-rasm 

---

 

369 

hamda  ishorasini  o‘zgartirishga  imkoniyat  beradi.  Kuchlanish  voltmetrda,  fotok 

esa  galvanometr  yordamida  o‘lchanadi.  25.6-rasmda  yorug’lik  oqimi  Ф

1

  va  Ф

2

 

bo‘lgan  hollar  uchun  ftotokning  anod  va  katod  orasidagi  kuchlanishning 

bog‘liqligini  ifodalovchi  eri  chiziqlar,  ya’ni  volt-amper  harakteristikalar 

tasvirlangan.    Rasmda  ko‘rinishicha  elektr  maydon  tezlatuvchi  harakterga  (K  da –, 

A  da  +)  ega  bo‘laganda  fototokning  qiymati  kuchlanishga  monand  ravishda  ortib 

boradi.  Kuchlanishning  biror  qiymatdan  boshlab  fototok  o‘zgarmay  qoladi,  ya’ni 

to‘yinadi.  Boshqacha  aytganda  fotoelektronlarning  barchasi  anodga  yetib  boradi. 

Fototokning bu qiymatini to‘yinish toki deb ataladi. Lekin fotokatodga tushayotgan 

fototokning  oqimi  o‘zgartirilsa,  to‘yinish  tokining  qiymati  ham  o‘zgaradi.  Masalan 

25.6-rasmda  tasvirlangan  grafiklarda  I

T1

  I

T2

,  chunki  Ф

1

,  Ф

2

.  Bu  tajribalar 

fotoeffektning  birinchi  qonunini  keltirib  chiqaradi:  muayyan  fotokatodga 

tushayotgan  yorug’likning  spektral  tarkibi  o‘zgarmas  bo‘lsa,  fototokning  to‘yinish 

qiymati  yorug’lik  oqimiga  to‘g‘ri proporsioanaldir.  

Anod  va  katod  oarsidag  kuchlanish  nolga  teng  bo‘lgan  holda  ham  ftotok 

maavjud bo‘ladi. Hattoki U=0 bo‘lgan (ya’ni K da +, A da–) hollarda ham fototok 

kuzatiladi.  Bunday  hollarda  K  dan  A  ga  tomon  harakatlanayotgan  fotoelektronlar 

maydon  kuchlariga  qarshi  ishbajaradi.  Bu  ish  fotoelektronlarning  kinetik 

energiyasi  evaziga  bajariladi.  Agar  elektr  maydon  etarlicha  kuchli  bo‘lsa, 

fotoelektronlar  anodga  etib  bormasdan  o‘z  energiyalarini  sarflab  qo‘yadilar. 

Natijada  zanjirdagi  fototok to‘xtab qoladi.