Главная страница

Шпора по физике [3 семестр]. Интерференция света световая волна


Скачать 1.6 Mb.
НазваниеИнтерференция света световая волна
АнкорШпора по физике [3 семестр].doc
Дата03.02.2018
Размер1.6 Mb.
Формат файлаdoc
Имя файлаШпора по физике [3 семестр].doc
ТипЗакон
#15151
КатегорияФизика
страница9 из 24
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   24
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   24

ЯВЛЕНИЕ ФОТОЭФФЕКТА


Различают внешний и внутренний фотоэффект. Внешним фотоэффектом называется явление выбивания электронов из вещества под действием падающего света. При внутреннем фотоэффекте происходит увеличение числа носителей тока в веществе без выхода их за пределы вещества, при этом резко уменьшается энергетическая сопротивляемость тела. Открытию явления фотоэффекта способствовал Герц. 1888 – 1890гг – основные работы Столетова по исследованию фотоэффекта и открытию законов фотоэффекта. Опыт Столетова по открытию

фотоэффекта (см. рисунок):

k – фотокатод соединили с отрицательным

полюсом батареи Б и положительный полюс

соединили с соткой С. Получился своеобразный

плоский конденсатор, которй для защиты от

внешних воздействий помещали в стеклянный

сосуд без воздуха. При освещении пластины k

освещением от разрядника Р в цепи возникает электрический ток. Если освещали сетку С, то ток в цепи наблюдался. Тем самым было доказано, что под действием света из вещества выбиваются именно электроны, послужил опыт иоффе. В опыте использовали метод

взвешенной пылинки. Электроды А и В помещают в

стеклянный сосуд С, соединенный с пластинками

плоского конденсатора а и b, который помещен в

ящик (для защиты от анешних воздействий). Ящик

снабжен 2-мя окнами N и M. Через N пространство

между а и b освещается УФ, через М – наблюдение

в микроскоп. Вследствии разряда между А и В

происходило распыление металла электродов и пылинки попадали между пластинками конденсатора. Вследствии трения о воздух они заряжались и на заряженную пылинку начинало действовать электрическое поле.

Подбором разных потенциалов пылинку можно было уравновесить . E1q=mg; E1=U1/d. При освещении пылинки УФ лучами она начинала смещаться к отрицательной пластинке. Подбором новой разности потенциалов можно было вновь уравновесить пвлинку E2(q-q’)=mg;

E2=U2/d. q’ – величина, на котрую изменится заряд пылинки. Зная U1 и U2 можно рассчитать q’. Расчет показал, что q’≈e. Так было доказано, что под действием облучения метал теряет электроны.

ЗАКОНЫ ФОТОЭФФЕКТА


Основные законы, которым подчиняется фотоэффект,

можно вывести с вольт-амперной характеристикой.

Особенности: 1) U>0 поле ускоряет электроны (bcd).

При некотором U>U1 Jф=Jн (bBCD) – ток насыщения.

Все электроны достигли анода. JнФ, Jн=en=> nФ. Количество электронов, вырываемых с площади поверхности в единицу времени Ф. 2) U=0, Jф≠0. Фотоэлектроны покидают вещество с кинетической энергией => со скоростью ≠0, т.е. способны достичь анода без внешнего поля. 3) U<0 поле задерживает электроны. При U=Uз фототок Jф=0 (аb). Даже самые быстрые электроны задерживаются полем; m ν (индекс max) (c.2) / 2=e Uз.

Стоимость показал, что величина задерживающей разности потенциалов не зависит от интенсивности падающего светового потока, но является линейно зависимой от частоты Uз=kν – ν0; k, ν0 – const, зависящие от природы вещества и состояния его поверхности; m ν(инд. max) (c.2) / 2=

=ekν – eν0 (4); Выражение (4) является выражением 2-го и 3-го закона фотоэффекта. Из (4) =>, что скорость фотоэлектронов имеет действительное значение, если 2kν-eν0>=0, ν (инд. max) (c.2) >=0, ν>=ν0/k; При ν0=ν0/k фототок прекращается Jф=0. Т.о. частота ν0 разграничивает излучения, способные вызвать фототок от излучения, фотоэффекта не вызывающего. Соответствующая этой частоте длина волны λ0=ck/ν0 носит название красной границы фотоэффекта – максимальная длина волны, при которой фотоэффект еще возможен. При λ>λ0 фотоэффекта нет.



написать администратору сайта