Foto effekt. Foto effekt turlari

Tashqi fotoelektrik effekt qonunlari.

Ular 20 -asrning boshlarida Filipp Lenard va Aleksandr Grigorevich Stoletov tomonidan o'rnatilgan. Bu olimlar berilgan nurlanishning intensivligi va chastotasiga qarab chiqarilgan elektronlar sonini va ularning tezligini o'lchagan.

Birinchi qonun (Stoletov qonuni):

To'yinganlik fototoki yorug'lik oqimiga to'g'ri proportsionaldir, ya'ni. moddaning nurlanishi.

Nazariy formulalar: Elektrodlar orasidagi kuchlanish nolga teng bo'lsa, fototok nolga teng bo'lmaydi. Bu metalldan ketganidan keyin elektronlar kinetik energiyaga ega bo'lishi bilan bog'liq. Anod va katod o'rtasida kuchlanish mavjud bo'lganda, fototok kuchi kuchlanishning oshishi bilan ortadi va ma'lum bir kuchlanish qiymatida tok maksimal qiymatiga etadi (to'yinganlik fototoki). Bu shuni anglatadiki, elektromagnit nurlanish ta'sirida har soniyada katod chiqaradigan barcha elektronlar tok hosil qilishda ishtirok etadi. Qutblilik teskari bo'lganda, oqim pasayadi va tez orada nolga aylanadi. Bu erda elektron kinetik energiya tufayli kechikadigan maydonga qarshi ishlarni bajaradi. Radiatsiya intensivligining oshishi (fotonlar sonining ko'payishi) bilan, metall yutadigan energiya kvantlari va shuning uchun chiqadigan elektronlar soni ortadi. Bu shuni anglatadiki, yorug'lik oqimi qanchalik katta bo'lsa, to'yinganlik fototoki shunchalik katta bo'ladi.

I f sat ~ F, men f sat = k F

k - mutanosiblik koeffitsienti. Ta'sirchanlik metallning xususiyatiga bog'liq. Yorug'lik chastotasining oshishi bilan (to'lqin uzunligining pasayishi bilan) metallning fotoelektr ta'siriga sezuvchanligi oshadi.

Qonunning bu formulasi texnik. Bu vakuumli fotovoltaik qurilmalar uchun amal qiladi.

Chiqarilgan elektronlar soni doimiy spektral tarkibidagi tushayotgan oqimning zichligiga to'g'ridan -to'g'ri proportsionaldir.

Ikkinchi qonun (Eynshteyn qonuni):

Fotoelektronning maksimal boshlang'ich kinetik energiyasi tushayotgan nurlanish oqimining chastotasiga mutanosib va ​​uning intensivligiga bog'liq emas.

E kē = => ~ hυ

Uchinchi qonun ("qizil chegara" qonuni):

Har bir modda uchun minimal chastota yoki maksimal to'lqin uzunligi mavjud, bundan tashqari fotoelektrik effekt yo'q.

Bu chastota (to'lqin uzunligi) fotoeffektning "qizil chegarasi" deb ataladi.

Shunday qilib, u moddaning elektronining ish funktsiyasiga va tushgan fotonlarning energiyasiga qarab, ma'lum bir modda uchun fotoelektr ta'sirining shartlarini o'rnatadi.

Agar foton energiyasi moddaning elektron ish funktsiyasidan kam bo'lsa, u holda fotoelektrik effekt yo'q. Agar foton energiyasi ish funktsiyasidan oshsa, fotonning yutilishidan keyin uning ortiqligi fotoelektronning boshlang'ich kinetik energiyasiga o'tadi.