Фотоэлектронная эмиссия. Эффективные фотокатоды

Оглавление

Введение

1)Теория фотоэффекта

2)Спектральные характеристики фотокатода

3) Работа выхода

4)Распределение электронов в металле

5)Селективный фотоэффект

6) Квантомеханическая теория фотоэффекта

7) Применение

8) Основные закономерности фотоэффекта

9

) Литература

Введение

Среди разнообразных явлений в которых проявляется воздействие света на вещество важное место занимает фотоэлектрический эффект т.е. испускание электронов веществом под действием света Анализ этого явления привел к представлению о световых квантах и сыграл чрезвычайно важную роль в развитии современных теоретических представлений. Вместе с тем “фотоэлектрический” эффект используется в фотоэлементах получивших исключительно широкое применение в разнообразных областях науки и техники. Открытие фотоэффекта следует отнести к 1887 г., когда Герц обнаружил что освещение ультрафиолетовым светом электродов искрового промежутка находящегося под напряжением облегчает проскакивание искры между ними. Явление обнаруженное Герцом можно наблюдать на следующем легко осуществимом опыте (рис.1.). Величина искрового промежутка F подбирается таким образом, что в схеме состоящей из трансформатора Т и конденсатора С искра проскакивает с трудом (один-два раза в минуту)Если осветить электроды F сделанные из чистого цинка светом ртутной лампы Hg, то разряд конденсатора значительно облегчается: искра начинает проскакивать довольно часто, конечно мощность трансформатора достаточно для быстрой зарядки конденсатора С. Поместив между лампой и электродами F стекло G мы преграждаем доступ ультрафиолетовым лучам и явление прекращается.Систематическое исследование Гальвакса, А.Г. Столетова и др. (1885 г.)выяснили что в опыте Герца дело сводится к освобождению зарядов под действием света попадая в электрическое поле между электродами, заряды эти ускоряются, ионизируют окружающий газ и вызывают разряд. А.Г. Столетов осуществил опыты по фотоэффекту применяв впервые небольшие разности потенциалов между электродами. Схема опытов применяемая Столетовым, изображена на рис.

с

G

+ -

Основными результатами исследований Столетова, имеющие значение и в наше время, были следующие заключения:

1) Наиболее эффективно действует ультрафиолетовые лучи.

2)Сила фототока пропорциональна создаваемой освещенности тела (разряжающее действие при прочих равных условиях пропорционально энергии активных лучей, падающих на разряжаемую поверхность.)

3)Под действием света освобождается отрицательные заряды.

Цинковая пластинка, соединенная с электродами и заряженная отрицательно, освещенная ультрафиолетовым светом, быстро разряжает электроскоп, та же пластинка, заряженная положительно сохраняет свой заряд, не смотря на освещение. При тщательном наблюдение с помощью гальванометра большой чувствительности можно заметить, что незаряженная пластинка под действием падающих лучей заряжается положительно, т.е. теряет часть своих отрицательных зарядов, первоначально нейтрализовавших ее положительный заряд. Несколько лет спустя (1898 г). Леонардом и Томсоном были произведены определения ?? для освобождаемых электронов по отклонению их в электрическом и в магнитном полях. Эти измерения дали для ?? значения 1, 76•СГСМ, доказав, что освобожденные светом отрицательные заряды -электроны.

Фотоэлектронная эмиссия металлов

Фотоэлектронной эмиссией или внешним фотоэлектрическим эффектом

называется испускание электронов поверхностью твердого тела под действием падающего на него электромагнитного излучения.

Основными законами фотоэффекта можно считать следующие

1) пропорциональность фототока интенсивности светового потока J,

вызывающего фотоэффект ( J ) при условии неизменности спектрального

состава излучения (Закон Столетова);

2) наличие длинноволновой (красной) границы области спектра излучения

вырывающего фотоэлектроны из данного фотокатода ; лишь излучения с длиной волны т.е. с частотой Cмогут вырывать фотоэлектроны;

 Скачать реферат