“Yupqa qatlamlar fizikasi va texnologiyaSI”

20-ma’ruza


Reja

1. 
   Fotoelektronlarning spektroskopiyasi.
   
2. 
   Tashqi fotoeffekt qonuni.
   
3. 
   Fotoelektronlarning kvant chiqishi.
   

FOTOELEKTRONLARNING SPEKTROSKOPIYaSI
Qattiq jism yuzasiga fotonlar oqimi kelib tushganda undan elektronlar uchib chiqishi kuzatiladi. Bu hodisa tashqi fotoeffekt deb ataladi. Bu elektronlarning energiya bo’yicha taqsimotini analiz qilish orqali yuzalarning holati to’g’risida qimmatli ma’lumotlar olish mumkin. Olinishi lozim bo’lgan ma’lumotning turiga qarab har xil to’lqin uzunlikli (chastotali) yorug’lik nurlaridan foydalanish mumkin. Bunda albatta fotonlarning energiyasi (e=hn) elektronlarning chiqish ishiga (A=ej) teng yoki undan katta bo’lishi kerak. Shuning uchun ham foto-elektronlarning spektroskopiyasida asosan ulütrabinafsha (hn~3¸50 eV) va rentgen (hn~50¸2000 eV) nurlar ishlatiladi. (Ichki fotoeffekt hodisalarga asoslangan metodlarda infraqizil va ko’zga ko’rinuvchi nurlardan foydalaniladi).
Kvant (foton)larning energiyasi juda kichik qiymatga ega bo’lganligi uchun, ularni Joullarda emas elektron-volütlarda o’lchash qulaydir.
1eV = 1,6×10^-19J (20.1)
Kvantning elektron-volütlarda ifodalangan energiyasi bilan uning nanometrlarda o’lchangan to’lqin uzunligi orasidagi quyidagi bog’lanish mavjud:
e=hn=hc/l=1236/l (20.2)
Masalan, binafsha nurlar uchun l - 380 nm ligi ma’lum bo’lsa, bu nurlarning har bir kvantining energiyasi
e_d =1236/380=3,25 eV
bo’ladi.
Elektromagnit nurlanishning asosiy xarakteristikasi bo’lib elektromagnit to’lqinlarning chastotasi n yoki to’lqin uzunligi l=c/n hisoblanadi.
Bir xil chastotali (to’lqin uzunlikli) nurlar dastasi monoxromatik nurlar deyiladi. Birlik vaqt ichida birlik yuzadan o’tayotgan fotonlar oqimini quyidagi formuladan aniqlash mumkin:
N_q =F/hn (20.3)
Biz ushbu bo’limda asosan ulütrabinafsha nurlarning elektron spektroskopiyasini ko’rib o’tamiz. Bu usul qattiq jismning yuza qismida valent elektronlarning energetik taqsimoti haqida bevosita (to’g’ridan-to’g’ri) ma’lumot bera oladigan yagona usuldir.