Фотоэффект

Эту статью следует викифицировать.
Пожалуйста, оформите её согласно общим правилам и указаниям.

Фотоэффект (или фотоэлектрический эффект) состоит в вырывании электронов из вещества при облучении этого вещества светом. В конденсированных телах (твёрдых и жидких) выделяют внешний и внутренний фотоэффект.

Содержание

История открытия

Эффект был открыт в 1887 году Генрихом Герцем. Исследования фотоэффекта показали, что, вопреки классической электродинамике, энергия вылетающего электрона всегда строго связана с частотой падающего излучения и практически не зависит от интенсивности облучения. Фотоэффект был объяснён в 1905 году Альбертом Эйнштейном (за что в 1921 году он получил Нобелевскую премию) на основе гипотезы Макса Планка о квантовой природе света. В работе Эйнштейна содержалась важная новая гипотеза — если Планк предположил, что свет излучается только квантованными порциями, то Эйнштейн уже считал, что свет и существует только в виде квантованых порций. Из представления о свете как о частицах (фотонах) немедленно следует формула Эйнштейна для фотоэффекта:

Ekin = hν − A,

где Ekin — кинетическая энергия вылетающего электрона, A— работа выхода для данного вещества, ν — частота падаюшего света, h — постоянная Планка, которая оказалась ровно той же, что и в формуле Планка для излучения абсолютно чёрного тела. Из этой формулы следует существование красной границы фотоэффекта. Таким образом, исследования фотоэффекта были одними из самых первых квантовомеханических исследований.

Внешний фотоэффект

Внешним фотоэффектом (фотоэлектронной эмиссией) — называется испускание электронов веществом под действием света. Электроны, вылетающие из вещества при внешнем фотоэффекте, называются фотоэлектронами, а электрический ток, образуемый ими при упорядоченном движении во внешнем электрическом поле, называется фототоком.

Создание внешнего фотоэффекта

Законы внешнего фотоэффекта

  1. Закон Столетова: при неизменном спектральном составе света, падающего на фотокатод, фототок насыщения пропорционален энергетической освещенности катода:
I_n~E_e и n_{\rm cek}~E_e
  1. Для данного фотокатода максимальная начальная скорость фотоэлектронов зависит от частоты света и не зависит от его интенсивности.
  2. Для каждого фотокатода существует красная граница фотоэффекта, то есть минимальная частота света ν0 при которой возможен внешний фотоэффект.

Внутренний фотоэффект

Внутренним фотоэффектом называется перераспределение электронов по энергетическим состояниям в твердых и жидких полупроводниках и диэлектриках, происходящее под действием света. Он проявляется в изменении концентрации носителей зарядов в среде и приводит к возникновению фотопроводимости или вентильного фотоэффекта. Фотопроводимостью называется увеличение электрической проводимости вещества под действием света. Вентильным фотоэффектом (фотоэффектом в запирающем слое) называется возникновение под действием света ЭДС (фото-ЭДС) в системе, состоящей из контактирующих полупроводника и металла или двух разнородных полупроводников (например в p-n переходе).

 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home