Селективный, внутренний, вентильный фотоэффект

Объяснение фотоэффекта с точки зрения волновой и квантовой теорий.

Волновая теория не объясняет законы фотоэффекта.

В квантовой теории законы Столетова объясняются уравнением Эйнштейна для фотоэффекта.

hν = Aв + (mV²_max/2)

(выход электрона из металла + кинетическая энергия максимального выбитого электора)

eU_З = mV²_max/2 — тоже уравнение Эйнштейна

eU_{З —} кинетическая энергия получаемая или отдаваемая электроном

hν = Aв + eU_З

если hν < Aв — фотоэффект невозможен.

hν_кр= Aв и hC/λ_кр = Aв - объясняет наличие «красной» границы.

Селективный фотоэффект.

Квантовый выход электрона из металла — γ

γ=j_фн/Ф = [мА/лм]

обычный фотоэффект

селективный фотоэффект

электромагнитная волна:

E=E₀Cos(ωt-kr)

H=H₀Cos(ωt-kr)

На электрон действует F=eE, электрон начинает совершать вынужденные колебания, становится возможным появление резонанса. Λ0 — резонансная длина волны. Максимальная амплитуда, максимальный квантовый выход.

Величина пика (максимума) зависит от вида поляризации падающего излучения и от угла падения.

2 — вероятность выхода больше

чем больше угол, тем больше пик.

Селективный фотоэффект чаще на щелочных металлах. Важен тем что подчеркивает дуализм света. Один и тот же эффект объясняется с привлечением обеих теорий.

Внутренний фотоэффект.

Наблюдается не на металлах, а на диэлектриках и полупроводниках.

Hν = A_В1 + A_В1 +A_В1 + (mV²_max/2)

A_В1 — отрыв элемента от атома

A_В2 — подведение электрона к поверхности

A_В3 — отрыв электрона от фотокатода

энергии фотона хватает только на A_В1.

Тогда в веществе увеличивается количество свободных электронов, это увеличивает проводимость.

Внутренний фотоэффект используется в фотосопротивлениях.

Вентильный фотоэффект

наблюдается при облучении p-n перехода

рис*

обладает способностью проводить электроны в одном направлении. Преобразует световую энергию в электрическую.

Дата добавления: 2014-01-07