Уравнение Эйнштейна для внешнего фотоэффекта

Фотоэлектронный эффект. Закон внешнего фотоэффекта.

При взаимодействии квантов с веществом может происходить вызывание электронов из вещества и явление выравнивания электронов из поверхности тел под действием света, называемое внешним фотоэффектом.

Явление ионизации атомов или молекул под действием света – фотоионизация.

Основное влияние на характер фотоэффекта оказывает энергия квантов и вид материала (проводник, полупроводник, диэлектрик).

Существует некоторая min кванта, при которой фотоэффект прекращается. Основные закономерности установил Столетов:

1. Сила фототоконасыщения (max количество, вырываемых электронами в единицу времени) пропорциональна падающему световому потоку.

I_ф = k Ф, где k – коэффициент чувствительности поверхности материала к свету.

2. Max кинетическая энергия вырванных фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а определяется ее частотой.

Эйнштейн установил качественную взаимосвязь между энергией падающего кванта и энергией вылетающего электрона. Энергия кванта определяется частотой. Поглощение кванта происходит порциями. Е_кин вылетающего электрона:

Е кванта h = A + , где А – работа выхода.

Т.о. энергия поглощаемого кванта расходуется на предотвращение работы выхода и увеличение Е_кин электронов. Если в случае термоэлектронной эмиссии вылетающие электроны приобретают энергию за счет подводимой теплоты, то в случае фотоэффекта эмиссия считается холодной.

Существует некоторая частота, при которой начинает появляться фотоэффект – красная граница. Она определяется работой выхода. Ее величину можно изменить путем приложения внешнего красного поля. Внешний фотоэффект характерен для проводящих материалов, но если использовать ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение или – излучение, то явление фотоэффекта наблюдается в газах, непроводящих материалах и т.д.

Дата добавления: 2015-04-24