Фотоефект червона межа - енциклопедія по машинобудуванню xxl
Очевидно, що якщо ку
Зсув червоною кордону фотоефекту. Вище ми викладали суть теорії Ейнштейна і її експериментальне підтвердження в рамках лінійної оптики - при слабких світлових полях. Подібний фотоефект можна називати однофотонна. [C.345]
Електромагнітна теорія світла не могла пояснити незалежність енергії фотоелектронів від потужності світлового випромінювання. існування червоної межі фотоефекту, пропорційність кінетичної енергії фотоелектронів частоті світла. [C.301]
Червона межа фотоефекту в фотонної теорії визначається з рівняння Ейнштейна умовою рівності енергії фотона роботі виходу електрона А [c.302]
Визначте червону кордон фотоефекту для металу з роботою виходу 2 еВ. [C.340]
Визначте роботу виходу електрона з поверхні фотокатода і червону межу фотоефекту, якщо при опроміненні фотоелемента світлом з частотою 1,6-10 Гц фототок припиняється при замикаючому напрузі 4,1 В. [c.341]
Червона межа фотоефекту для металу дорівнює 4,5-10 м. Визначте роботу виходу. [C.345]
Істотні труднощі виникають при використанні фотопомножувачів в інфрачервоній області спектра. Як уже зазначалося, наявність червоної межі фотоефекту робить в цьому випадку неможливим застосування фотокатодов, прекрасно працюють у видимій і ультрафіолетовій областях. Для вимірювань в інфрачервоній області використовують фотодіоди, механізм дії яких заснований на внутрішньому фотоефекті. [C.442]
Досвід показав. однак, що хід залежності, зображений на рис. 32.7, не завжди має місце. У ряду металів. особливо лужних, для яких червона межа лежить далеко в видимої і навіть в інфрачервоній області спектра і які, отже, чутливі до широкого інтервалу довжин хвиль. спостерігається наступна особливість сила струму має різко виражений максимум для певного спектрального ділянки, швидко спадаючи по обидві його сторони селективний. або виборчий. фотоефект. Мал. 32.8). Селективність фотоелектричних явищ дуже нагадує резонансні ефекти. Справа відбувається так, як ніби електрони в металі мають власного періодом коливань. і в міру наближення частоти збуджуючого світла до власної частоти електронів амплітуда коливань їх зростає і вони долають роботу виходу. [C.644]
Якщо при освітленні поверхні металу електрон здатний придбати енергію N фотонів (т. Е. Енер] ію МНУ), то слід очікувати, очевидно, зменшення граничної частоти в N раз (зміщення червоної межі фотоефекту в сторону довгих хвиль). Спостереженню фотоефекту за червоним кордоном. вимагає, як ми побачимо, величезної інтенсивності світла. тривалий час перешкоджало сильне нагрівання металу, що приводить до термоелектронної емісії), для якої червона межа. зрозуміло. [C.646]
З перетину прямої / з = / (v) з віссю абсцис (7.3 = 0) можна визначити мінімальне значення частоти падаючого світла vo = Дo, нижче якої (при v 7.О) фотоефекту не спостерігається. Частота Те або відповідна їй довжина хвилі Яо характеризує червону кордон фотоефекту (табл. 26.1). [C.161]
Важливе значення має спектральна характеристика фотокатода, т. Е. Залежність спектральної чутливості у від довжини світлової хвилі Я. Експериментальні спектральні характеристики для деяких чистих металів наведені на рис. 26.7. З малюнка видно, що, починаючи з червоною кордону. зі зменшенням л відбувається зростання чутливості фотокатода. У металів лужної групи та їх сплавів, а також у складних фотокатодов (наприклад, сурьмяно -цезіевого і киснево-цезієвого), для яких червона межа лежить далеко в видимої і навіть в інфрачервоній областях і які, отже, чутливі до широкого інтервалу довжин хвиль. спектральна характеристика має інший вигляд. На ній виявляється різкий максимум в певній області спектра (рис. 26.8). Такий фотоефект називається селективним, або виборчим. Повне пояснення цього явища дається сучасної квантової теорії. [C.162]
Перш за все було незрозуміло, чому виникнення фотоструму не залежить від інтенсивності світла. але зате істотно залежить від його частоти. Було встановлено, що для кожного матеріалу є своя характерна частота - так звана червона межа фотоефекту. Якщо частота світла, що висвітлює катод, вище червоної межі фотоефекту для даного катода. то фотострум спостерігався практично при будь-якої інтенсивності світла він виникав відразу ж після того, як починалося освітлення катода. і сила фототека виявлялася пропорційної інтенсивності світла. Якщо ж частота світла була нижче червоної межі фотоефекту, то фотострум не виникає, скільки б часу не тривало освітлення катода і як би сильно не зростала інтенсивність світла. [C.48]
Якщо енергія фотона менше значення. відповідного червоною кордоні фотоефекту спо, квантовий вихід V дорівнює нулю (ЕФС єкт не спостерігається). Коли енергія фотона стає більше зазначеного значення. виникає фотоефект при цьому квантовий вихід швидко зростає в міру збільшення tm. При деякому значенні енергії фотона fib) величина F проходить через максимум і починає за- [c.161]
Тепер фотоефект може спостерігатися за червоним кордоном. определяе.мой співвідношенням (2.3.9), т. е. при частотах менше (i> a = Aj%. Нижня частотна межа фотоефекту визначається тепер частотою [c.229]
Робота виходу різна для різних металів і становить зазвичай кілька електрон-вольт. Наприклад, червона межа фотоефекту (в довжинах хвиль) дорівнює для калію. натрію і міді 551 543 і 277 нм, що відповідає роботам виходу 2,25 2,28 і 4,48 еВ. Час запізнювання при фотоефекті на підставі викладених уявлень одно часу руху електронів до поверхні металу після зіткнення з фотоном, т. Е. Надзвичайно мало і знаходиться в згоді з експериментом. Якби фотоефект пояснювався поступової розгойдуванням електронів електричним полем хвилі, то час запізнювання було б надзвичайно великим. Для того щоб подолати сили, які утримують його в металі, електрон повинен накопичити енергію, рівну роботі виходу А. Якщо середня щільність потоку енергії світлової хвилі 1 електрон не може вийти з металу. Це означає, що існує деяка мінімальна частота випромінювання о) п, => 4 / Й, при якій ще можливий фотоефект. При менших частотах (ВЗГ). фотоефект не спостерігається. Ми бачимо, що рівняння Ейнштейна (9.40) відразу пояснює існування червоної межі фотоефекту. Для різних металів робота виходу А і, отже, гранична частота о), п мають різні значення. Крім того, на роботу виходу істотний вплив роблять стан і чистота поверхні металу, особливо наявність плівки адсорбованого газу. Для більшості металів червона межа фотоефекту доводиться на ультрафіолетову область спектру (в дослідах Столєтова з освітленням цинкової пластинки фотоефект пропадав при переході від ультрафіолетових до видимих променів). Тільки у лужних металів червона межа потрапляє в область видимого світла. Тому вони використовуються для покриття поверхні фотокатода у фотоелементів. [C.458]
Більш широкою областю спектральної чутливості характеризуються фотоелектричні приймачі випромінювання на основі внутрішнього фотоефекту в напівпровідниках. Поглинання фотона з енергією, що перевищує енергетичний інтервал між заповненою валентною зоною і вільною зоною провідності, призводить до утворення пари нерівноважних носіїв струму - електрона і дірки. Червона межа внутрішнього фотоефекту визначається шириною забороненої зони. Вона залежить від природи напівпровідника і може лежати в області значно довших хвиль. ніж у приймачів з зовнішнім фотоефектом. [C.465]
Багатофотонні фотоефект призводить до зникнення червоною кордону фотоефекту, яка визначається формулою (15.20а), і її зміщення в довгохвильову частину шкали електромагнітних хвиль. Це цілком зрозуміло, тому що при Багатофотонні, наприклад -фотонном, фотоефекті в лівій частині виразу (15.19) буде присутній енергія не одного, а п квантів. Зокрема, якщо енергії всіх поглинених квантів рівні, то для п-фотонного фотоефекту умова (15.20) матиме вигляд = А, де / г ш 1 - енергія одного фотона. Тоді v, j n = Alhit = h uH / hn, т. Е. Червона межа. виражена в частотах, в цьому випадку стане в п разів менше в порівнянні з однофотонна фотоефектом. [C.345]
Таким чином, якщо висвітлювати метал світлом частоти р (або меншою), то ш = О, т. Е. Електрони не вийдуть з металу навіть при наявності деякого прискорюючого поля. Тому знайдену таким чином частоту Го (або відповідну довжину хвилі ящ = = с / го) називають граничною ЧНС / ио / співай (червона межа фотоефекту). Вона лежить в області тим більше довгих хвиль. ніж електро-позитивніше метал, т. е. чим легше віддає він свої електрони. Так, наприклад, для лужних металів межа лежить в області видимого світла, тоді як для більшості інших металів вона знаходиться в ультрафіолеті. Необхідно відзначити також, що присутність пріу 1есей, наприклад, газів, розчинених в металі, нерідко сильно полегшує вихід електронів, переміщаючи кордон в область довгих хвиль. Нижче наведені значення. червоною кордону для кількох по можливості чистих металів [c.640]
Спектрометрія в інфрачервоній області спектра не може проводитися за допомогою вакуумних фотоелементів і ФЕУ з тієї причини, що сучасна у1енние фотокатоди мають червону кордон не вище 1100 нм. Однак вже зараз відомі матеріали, що дозволяють просунутися до 3-4 мкм. Тому в інфрачервоній області застосовуються фотоелементи, що працюють на основі внутрішнього фотоефекту. Сюди слід віднести неохолоджувані фоторезистори на основі 1п5Ь, РЬЗе і РЬЗ, які можуть бути використані до 6 мкм, і глибоко охолоджувані фоторезистори на основі германію, легованого золотом, цинком, міддю і іншими металами, придатні до 40 мкм. [C.652]
Це і є знамените рівняння Ейнштейна для фотоефекту. Само по собі воно дуже просте вся справа в тій незвичайній для початку XX століття фізики, яка закладена в цьому рівнянні. Легко бачити, що запропоноване Ейнштейном просте рівняння вичерпно пояснює все зазначені вище закономірності фотоефекту, які на могла пояснити класична електродинаміка. З (2.3.8) випливає, зокрема, вираз для червоної межі фото-е зфекта озо [c.50]