Курс лекций. Курс лекций ОЭФ(Кв) 14 (копия). Курс лекций по дисциплине Общая и экспериментальная физика для студентов ВлГУ
 Скачать 7.12 Mb.
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых (ВлГУ) Педагогический институт ВлГУ Факультет физико-математический Кафедра Общей и теоретической физики Рау Т.Ф. Общая и экспериментальная физика КУРС ЛЕКЦИЙ по дисциплине «Общая и экспериментальная физика» для студентов ВлГУ, обучающихся по направлению 050100 Педагогическое образование Профиль подготовки физика и математика Владимир-2014 г. О Г Л А В Л Е Н И Е Стр ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………… 3 Лекция 1. Современные представления о природе излучения………………… 4 Лекция 2. Квантовые свойства излучения. Фотоэффект……………….. 7 Лекция 3. Законы внешнего фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна…… 11 Лекция 4. Виды фотоэффекта. Применение фотоэффекта ……………. 15 Лекция 5. Давление света. ……………………………………………….. 19 Лекция 6. Тепловое излучение…………………………………………… 24 Лекция 7. Рентгеновское излучение……………………………………… 28 Лекция 8. Эффект Комптона. ……………………………………………. 33 Лекция 9. Элементы квантовой механики. ……………………………….. 36 Лекция 10. Уравнение Шреденгера. Задачи квантовой механики………. 41 Лекция 11. Атомная физика. Боровская теория строения атома. ……….. 45 Лекция 12. Спектры атомов. Спектральный анализ. ……………………. 50 Лекция 13. Многоэлектронные атомы в квантовой механике………….. 56 Лекция 14. Характеристическое рентгеновское излучение. ……………… 59 Лекция 15. Спонтанное и индуцированное излучение. Лазеры………….. 64 Лекция 16. Состав и строение атомного ядра. …………………………….. 69 Лекция 17. Энергия связи ядра. Ядерные реакции. Цепные реакции деления и синтеза. Ядерная энергетика…………………………. 73 Лекция 18. Общие сведения об элементарных частицах. Фундаментальные взаимодействия. Понятие о теории великого объединения взаимодействий…………………………… 79 Тестовые задания к курсу лекций ……………………………………………… 84 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………. 87 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ………………………………………………………… 88 ВВЕДЕНИЕ Содержание курса соответствует требованиям ФГОС-3. Актуальность данного раздела определяется задачами современной школы и потребностью системы образования в творчески подготовленных специалистах – учителях физики. Данный раздел курса изучается в шестом семестре и призван подготовить студентов профиля «физика и математика» к пониманию современной физики. Этот раздел является завершающим этапом изучения дисциплины «Общая и экспериментальная физика» и готовит студентов к педагогической практике и восприятию дисциплин курса «Теоретическая физика». Целями и задачами курса лекций по дисциплине «Общая и экспериментальная физика. Квантовая физика» являются: формирование у студентов представления о физической картины окружающего мира, обеспечение усвоения материала данного курса и создание базы для изучения последующих разделов курса теоретической физики; развитие самостоятельности при изучении законов природы; развитие навыки самостоятельного изучения актуальных вопросов современной физики, работу с интернет-источниками. Особенностями авторского подхода при изучении раздела «Квантовая физика» является акцент на организацию самостоятельной работы студентов. Многолетний опыт преподавания позволяет автору использовать , изданные в помощь студентам учебные пособия по изучению теории, рекомендации по решению задач и проведению лабораторных работ. Рау Т.Ф. Квантовая физика в курсе «Общая физика». Владимир, ВГПУ, 2006г. Лабораторный практикум по общей физике. Квантовая физика, Часть I,II. /составители: Рау Т.Ф., Куркутова Е.Н./ . Владимир ВГПУ, 2001г. Программированные коллоквиумы по общей физике, Часть 2. /составители: Повалишникова А.С., Рау Т.Ф., Куркутова Е.Н./ . Владимир ВГПУ, 2004г. Рау Т.Ф. Лабораторный спецпрактикум по рентгеноструктурному анализу. – Владимир: ВГПУ, 2003. – 61 с. Рау Т.Ф. Лабораторный спецпрактикум по спектральному анализу. – Владимир: ВГПУ, 2003. – 56 с. Лекция 1. Современные представления о природе излучения. План лекции. Рассмотреть структуру раздела изучаемой дисциплины. Корпускулярно-волновой дуализм. Структура раздела.  I. Элементы квантовой физики.     Квантовые свойства излучения. Волновые свойства микрообъектов вещества.             Волны де Бройля. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Тепловое излучение. Фотоэлектрические явления.  Световое давление.   Уравнение Шредингера. Рентгеновское излучение.  Эффект Комптона.  II. Физика атомов.     Боровская теория строения атома. Квантовая теория атома.  III. Физика атомного ядра и элементарных частиц   Общие сведения об элементарных частицах. Типы взаимодействий в природе Состав и строение атомного ядра. Радиоактивность. Ядерные реакции. В соответствии с учением Максвелла: свет – это электромагнитная волна (конец 19 века). В зависимости от частоты  (или длины волны в вакууме  ), а так же способа излучения регистрации различают несколько видов электромагнитных волн, представленных ниже.Радиоволнами называют электромагнитные волны, длина которых в вакууме больше  В связи с особенностями распространения и генерации весь диапазон радиоволн принято делить на 9 поддиапазлнов:
2) Оптическим излучением или светом называются электромагнитные волны (электромагнитное излучение), длины волн которых в вакууме лежат в диапазоне от 10 нм до 1 мм (границы условны). К оптическому излучению относят инфракрасное, видимое и ультрафиолетовое излучения. 3) Инфракрасным излучением называется электромагнитное излучение, испускаемое нагретыми телами, длины волн которых в вакууме лежат в пределах от 1 мм до 770 нм (1 нм =  ).4) Видимым излучением (видимым светом) называется электромагнитное излучение с длиной волны в вакууме от 770 до 380 нм, которое способно непосредственно вызывать зрительное ощущение в человеческом глазе. 5) Ультрафиолетовым излучением называется электромагнитное излучение с длиной волны в вакууме от 380 до 10 нм. 6) Рентгеновским излучением называется электромагнитное излучение, которое возникает при взаимодействии заряженных частиц и фотонов с атомами вещества и длиной волны в вакууме, лежащими в широком диапазоне с условными границами от 10-100 нм до 0,01-1 пм. 7) Гамма-излучением называется электромагнитное излучение с длиной волн в вакууме менее 0,1 нм, которое испускается возбужденными атомами ядрами при радиоактивных превращениях и ядерных реакциях, а так же возникает при распаде частиц, аннигиляции пар «частица - античастица» и других процессах. Современное представление о природе излучения приведены на схеме.  Переход от классических представлений о природе излучений к современным произошел в области теплового излучения. Теоретическое объяснение экспериментальным закономерностям теплового излучения пытались дать многие физики, одним из них был М.Планк (1900). Планк допускает, что нагретые тела излучают энергию в виде порций – кванты энергии, подобно осциллятору и записывает: энергия кванта излучения равна  ,где – частота, а h = 6,62 x 10 -34 Дж.с – постоянная Планка.Ряд физиков взяли на вооружение идеи Планка и применили к рассмотрению тех или иных физических явлений: А.Эйнштейн (1905 г.), изучая явление внешнего фотоэффекта, рассматривает свет как поток частиц энергии, точнее, поток квантов энергии – фотонов (  : .В соответствии с теорией относительности:  Импульс:  , .Таким образом, с работ Эйнштейна развивается новая, квантовая физика, согласно которой электромагнитное излучение представляет собой поток квантов энергии. Н. Бором предложен принцип соответствия: законы квантовой теории переходят в законы классической физики при определенных условиях. Современные представления о природе излучения: излучению присущь корпускулярно – волновой дуализм – и волновые и корпускулярные свойства, эти свойства проявляются не одновременно. Чем короче длина волны, тем больше выражены корпускулярные свойства. Идеи Планка взял Нильс Бор при создании модели и теории строения атома. Лекция 2. Квантовые свойства излучения. Фотоэффект. План лекции. Экспериментальные законы фотоэффекта. Работы А.Г. Столетова. Изучение раздела "Квантовая физика" начинается рассмотрением квантовых свойств излучения. Это логический переход от изучения раздела "Оптика" который основывается на представлениях о свете, как электромагнитных волнах, к понятию о корпускулярно-волновом дуализме излучения. Позже рассматриваются и корпускулярно-волновые свойства вещества. Такая последовательность изучения приводит к выводу о единстве материального мира на микроуровне. Изучение квантовой оптики начинается с одного из наиболее простых как с теоретической, так и с экспериментальной точек зрения явлений - фотоэффекта, для объяснения которого достаточно одной характеристики фотона - его энергии. Важно уже на первых порах изучения этого явления, на примере анализа экспериментальных фактов, касающихся фотоэффекта, понять необходимость введения квантовых представлений о свете. Убедиться в неизбежности введения представления о кванте электромагнитного излучения - фотона можно путем сравнения результатов опыта и предсказаний классической и квантовой теории света (для фотоэффекта). Необходимо помнить, что введение понятия о фотоне не приводит к отказу от фундаментальных законов физики, таких как, например, закон сохранения энергии. Именно с этой точки зрения следует проанализировать уравнение Эйнштейна и формулу для определения коротковолновой границы тормозного рентгеновского излучения. Второй характеристикой фотона является импульс. Рассматривается один из важнейших эффектов, связанных с наличием у фотона пульса - эффект Комптона и давление света. С одной стороны, введение этой характеристики еще раз показывает, что фундаментальные законы сохранения справедливы и в рамках квантовых представлений об излучении. С другой стороны, связь между энергией и импульсом фотона в квантовой физике определяется пропорцией: рγ Еγ, в то время как для частицы в классической механике: p2 Е. Т.е., наряду, с общностью такой характеристики материальных объектов как импульс, существуют особенности, связанные с импульсом фотона и их проявлениями. Исторически, первым эффектом, связанным с импульсом, переносимым излучением, явился эффект давления света. Давление света одинаково хорошо объясняется как с классической, так и с квантовой точек зрения и в этом нет противоречия. Объясняется это тем, что давление света - эффект коллективный, в то время как фотоэффект и эффект Комптона обусловлены индивидуальным взаимодействием фотона и электрона. Поэтому объяснение эффекта Комптона, закономерностей фотоэффекта (даже при больших световых потоках) требует привлечения квантовых представлений об излучении. С работ Эйнштейна по фотоэффекту (1905г.) начинает развиваться новая, квантовая физика, в соответствии с которой свет (электромагнитное излучение) представляет собой поток квантов энергии. Фотоэффект бывает внешний, внутренний, вентильный. Подробно рассмотрим внешний фотоэффект. После теоретических работ Максвелла о существовании электромагнитных волн, Герц проводит эксперименты по получению электромагнитных волн на устройстве, которое теперь называется «разрядником Герца». В 1887 г. Г. Герц обнаружил, что если направить на отрицательный электрод искрового разрядника ультрафиолетовое излучение, то электрический разряд происходит при меньшем напряжении между электродами, чем в отсутствие освещения. Герцу не удалось дать правильного объяснения этому явлению. Опыты В. Гальвакса, и в особенности тщательные исследования А. Г. Столетова , проведенные в 1888 - 1889 гг., позволили понять сущность явления, обнаруженного Герцем: оно обусловлено выбиванием под действием света отрицательных зарядов из металлического катода разрядника. В дальнейшем измерения удельного заряда этих частиц показали, что они представляют собой электроны. Явление выравнивания электронов из твердых и жидких тел под действием света называют внешним фотоэлектрическим эффектом (или просто фотоэффектом), а вырванные таким образом электроны иногда называют фотоэлектронами. Эти работы считаются открытием фотоэффекта (1887 г.). Опыты Столетова. В  электрическую цепь (см. схему на рисунке) включен конденсатор, положительная обкладка которого — медная сетка С, а отрицательная — цинковая пластина D. Когда от источника света излучение направляют на отрицательно заряженную пластину D, в цепи возникает электрический ток. Гальванометр G – фиксирует электрический ток. Его называют фототоком. Если пластина D заряжена положительно, а сетка С — отрицательно, то гальванометр не обнаруживает электрического тока.  В 1888 г. А.Г.Столетов экспериментально изучил закономерности внешнего фотоэффекта на приборе, представленном на рисунке. Прибор Столетова представляет собой вакуумный фотоэлемент. Катодом является металлический диск, а анодом – металлическая сетка, нанесенная на кварцевое стекло. Ультрафиолетовое излучение проходит через кварцевое стекло и попадает на катод.  В этих работах Столетовым был получен внешний фотоэффект (лабораторная установка показана на рисунке), то есть испускание электронов с поверхности отрицательно заряженной цинковой пластинки (с) при облучения ее ультрафиолетом (дуговой разряд).  Столетовым были получены следующие закономерности: 1)пластинка разряжается только, если она заряжена отрицательно; 2)явление наблюдается только при коротковолновом облучении; 3) величина возникающего фототока пропорциональна световому потоку:  , где Ф – световой поток;4) фотоэффект безинерционен. Лекция 3. Законы внешнего фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна. План лекции. Основные экспериментальные закономерности фотоэффекта. Их объяснения на основе уравнения Эйнштейна.  Закономерности фотоэффекта можно изучать с помощью фотоэлементов (рисунок). Рассмотрим явление при различных условиях.  1.Пусть:  (величина светового потока),  .Исследуем зависимость  . Получили вольтамперную характеристику (рисунок).Вывод: ⇒  .2. Пусть:   . С  увеличением светового потока сила тока увеличивается (рисунок), то есть, если  , то  .Вывод: сила фототока пропорциональна световому потоку - закон фотоэффекта.3) Пусть: , ⇒  . Световой поток увеличивается, а разность потенциалов uзад не меняется. Следовательно, задерживающий потенциал не зависит от величины светового потока. Рассмотрим физические процессы при торможении электронов. Поле совершает работу по торможению электронов  – закон сохранения и превращения энергии. Или:  . Вывод:  . Выясним, от чего зависит Emax. 4) Пусть: ,  . Из эксперимента следует (см. рисунок), что с увеличен ием частоты света  величина запирающего напряжения увеличивается  , то есть , задерживающий потенциал пропорционален частоте света  . Вывод:  - закон фотоэффекта.5  ) Эксперимент показал, что фотоэффект возможен не при любой частоте света. Для каждого материала существует минимальная частота света, ниже которой фотоэффект не наблюдается (закон фотоэффекта). – граничная частота, которая называется красной границей фотоэффекта (рисунок).Уравнение Эйнштейна. Волновая физика не может объяснить закономерности фотоэффекта. Квантовый подход: с точки зрения квантовой физики свет – поток фотонов с энергией  .При фотоэффекте один фотон передает полностью энергию одному электрону. В соответствии с законом сохранения и превращения энергии, электрон вылетает из металла (совершает работу выхода), имея кинетическую энергию. Условие фотоэффекта. На основании закона сохранения и превращения энергии, запишем:  .Фотоэффект возможен при условии, если:  Рассмотрим энергетические состояния электронов в атоме (рисунок). Электроны внутри металла находятся в «потенциальной яме». Энергия электрона на поверхности металла равна нулю. Максимальная энергия электронов внутри металла определяется величиной энергии Ферми ЕF. Для того, чтобы электрон покинул металл, он должен обладать энергией Е = Е0 - ЕF. Эта величина называется работой выхода (A).  Работа выхода зависит от вещества. Закон сохранения и превращения энергии:  Этот закон лежит в основе фотоэффекта 1.  ,  2.  ,  – уравнения Эйнштейна.Следовательно, фотоэффект происходит при условии  Если энергия фотона равна работе выхода, то кинетическая энергия равна нулю, то из уравнения Эйнштейна будем иметь: hν = A. Явление фотоэффекта имеет широкое практическое применение. Оно лежит в основе действия различных фотоэлементов, фотоэлектронных умножителей (ФЭУ), электронно-оптических преобразователей и других устройств. Рассмотрим применение уравнения Эйнштейна при решении конкретной задачи. 1. На металлическую пластину падает монохроматический свет с длиной волны λ= 413 нм. Поток фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла, полностью задерживается, когда разность потенциалов тормозящего электрического поля достигает U = I00В. Определить работу выхода электронов и красную границу фотоэффекта. Решение Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффект а в виде  .Так как даже самые быстрые электроны задерживаются электрическим полем, пролетев в нем расстояние, соответствующее разности потенциалов U , то по закону сохранения энергии их начальная кинетическая энергия вблизи катода  равна потенциальной энергии еU вблизи анода, т.е.  . Следовательно, . Найдем работу выхода.  . А=3,2∙10-19Дж = 2,0 эВ.Красной (длинноволновой) границе фотоэффекта λкр в уравнении Эйнштейна соответствует равенство нулю кинетической энергии вылетающих из катода электронов. Полагая λ= λкр, уравнение Эйнштейна запишется:  Отсюда следует, что λкр = 620 нм.Подумайте и ответьте на следующие вопросы: 1. Какие явления, экспериментальные факты подтверждают квантовую природу излучения? 2  . Какой закон природы положен в основу уравнения Эйнштейна?3. . Объясните физическую суть процессов при фотоэффекте. 4. На рисунке изображены графики тока I, регистрируемого фото-элементом, как функция разности потенциалов U между электродами в фотоэлементе. Сравните условия получения фотоэффекта для случаев 1, 2, 3, 4. 5. Что такое работа выхода электрона из металла? Объяснить суть ее происхождения. 6. Почему фотоэлектрические измерения столь чувствительны к структуре поверхности фотокатода ? 7. При облучении поверхностей железной и цинковой пластин светом одинаковой частоты максимальная скорость вылетающих электронов наблюдается у цинка. Сравните значения работы выхода и частоты соответствующей красной границе фотоэффекта для железа и цинка. 8. Студент, объясняя уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, сказал: "Энергия падающего света равна работе выхода электронов и кинетической энергии их движения". В чем неточность такого ответа? Лекция 4. Виды фотоэффекта. Применение фотоэффекта План лекции. Рассмотреть внешний, внутренний и вентильный фотоэффекты. Применение фотоэффекта (фотоэлементы, фотоумножители). Различают три основных вида фотоэффектов: внешний, внутренний и вентильный. Внешним фотоэффектом называется испускашие 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». Внутренним фотоэффектом называется перераспределение электронов по энергетическим состояниям в твердых и жидких полупроводниках и диэлектриках, происходящее под действием света. Вентильным фотоэффектом (фотоэффектом в запирающем слое) называется возникновение ЭДЧС под действием света (фотоэдс). В системе, состоящей из контактирующих проводника и металла или двух разнородных полупроводников. На явлении фотоэффекта основано действие фотоэлектронных приборов, получивших разнообразное применение в различных областях науки и техники. В настоящее время практически невозможно указать отрасли производства, где бы не использовались фотоэлементы - приемники излучения, работающие на основе фотоэффекта и преобразующие энергию излучения в электрическую. П  ростейшим фотоэлементом с внешним фотоэффектом является вакуумный фотоэлемент. Он представляет собой откаченный стеклянный баллон, внутренняя поверхность которого (за исключением окошка для доступа излучения) покрыта фоточувствительным слоем, служащим фотокатодом. В качестве анода обычно используется кольцо или сетка, помещаемая в центре баллона. Фотоэлемент включается в цепь батареи, э. д. с. которой выбирается такой, чтобы обеспечить фототок насыщения. Вакуумные фотоэлементы безынерционны и для них наблюдается строгая пропорциональность фототока интенсивности излучения. Эти свойства позволяют использовать вакуумные фотоэлементы в качестве фотометрических приборов, например фотоэлектрический экспонометр, люксметр (измеритель освещенности) и т. д.Д  ля увеличения интегральной чувствительности вакуумных фотоэлементов (фототок насыщения, приходящийся на 1 лм светового потока) баллон заполняется разреженным инертным газом (Аг или Ne при давлении 1,313 Па). Фототок в таком элементе, называемом газонаполненным, усиливается вследствие ударной ионизации молекул газа фотоэлектронами. Другая группа фотоэлементов — приборы с внутренним фотоэффектом. Это фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы и некоторые другие светочувствительные приборы. Фоторезистор (рисунок) представляет собой тонкий слой полупроводника, нанесенный на стеклянную или кварцевую пластинку, запресованную в круглый, овальный или прямоугольный пластмассовый корпус небольших размеров. Полупроводниковый слой с двух сторон имеет контакты для включения его в электрическую цепь. Электропроводность слоя полупроводника изменяется в зависимости от его освещенности: чем сильнее он освещен, тем меньше его сопротивление и, следовательно, больше ток, который через него проходят. Таким образом, этот прибор под действием света, падающего на него, также может быть использован для автоматического включения и выключения различных механизмов.   Внешний вид (я), схематическое обозначение (б), устройство и включение (в) фотоэлементов в электрическую цепь. Применение фотоэлементов позволило создать станки, которые без участия человека изготовляют детали по заданным чертежам. Основанные на фотоэффекты приборы контролируют размеры изделий, во-время включают и выключают маяки, уличное освещение и т.д. Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом, называемые полупроводниковыми фотоэлементами или фотосопротивлениями (фоторезисторами), обладают гораздо большей интегральной чувствительностью, чем вакуумные. Для их изготовления используются PbS, CdS, PbSe и некоторые другие полупроводники. Если фотокатоды вакуумных фотоэлементов и фотоэлектронных умножителей имеют «красную границу» фотоэффекта не выше 1,1 мкм, то применение фотосопротивлений позволяет производить измерения в далекой инфракрасной области спектра (34 мкм), а также в областях рентгеновского и гамма-излучений. Кроме того, они малогабаритны и имеют низкое напряжение питания. Недостаток фотосопротивлений — их заметная инерционность, поэтому они непригодны для регистрации быстропеременных световых потоков. Фотоэлементы с вентильным фотоэффектом, называемые вентильными фотоэлементами (фотоэлементами с запирающим слоем), обладая, подобно элементам с внешним фотоэффектом, строгой пропорциональностью фототока интенсивности излучения, имеют большую по сравнению с ними интегральную чувствительность (примерно 2 — 30 мА/лм) и не нуждаются во внешнем источнике э. д. с. К числу вентильных фотоэлементов относятся германиевые, кремниевые, селеновые, купроксные, сернисто-серебряные и др. К  ремниевые и другие вентильные фотоэлементы применяются для создания солнечных батарей, непосредственно преобразующих световую энергию в электрическую. Эти батареи уже в течение многих лет работают на советских космических спутниках и кораблях. К.п.д. этих батарей составляет 10 % и, как показывают теоретические расчеты, может быть доведен до 22%, что открывает широкие перспективы их использования в качестве источников электроэнергии для бытовых и производственных нужд.Рассмотренные виды фотоэффекта используются также в производстве для контроля, управления и автоматизации различных процессов, в военной технике для сигнализации и локации невидимым излучением, в технике звукового кино, в различных системах связи и т. д. Для усиления фототока применяются фотоэлектронные умножители, в которых наряду с фотоэффектом используется явление вторичной электронной эмиссии.  Размеры фотоэлектронных умножителей немного превышают размеры обычной радиолампы, общий коэффициент усиления составляет (при напряжении питания 1-1,5 кВ), а их интегральная чувствительность может достигать 10 А/лм. Поэтому фотоэлектронные умножители начинают вытеснять фотоэлементы, правда их применение связано с использованием высоковольтных стабилизированных источников питания, что несколько неудобно. Фотоэлектронный умножитель состоит из входной (катодной) камеры (образуется поверхностями фотокатода, фокусирующих электродов, первого динода), умножительной динодной системы, анода и дополнительных электродов. Все элементы размещаются в вакуумном корпусе (баллоне).Фотоэлектронные умножители позволяют получить очень высокую чувствительность и высокую скорость считывания. Фотоэлектронные умножители работают в широком спектральном диапазоне и имеют коэффициент усиления практически без постороннего шума. Это позволяет использовать ФЭУ при детектировании слабых световых сигналов или коротких импульсов света. Фотоэлектронные умножители могут детектировать фотоны в диапазоне от 115 нм до 1700 нм. Фотоэлектронный умножитель состоит из фотоизлучательного катода (фотокатода), за которым расположена электронная умножительная система из динодов и собиратель электронов (анод). Наиболее распространены ФЭУ, в которых усиление потока электронов осуществляется при помощи нескольких специальных электродов изогнутой формы — «динодов», обладающих коэффициентом вторичной эмиссии больше 1. Для фокусировки и ускорения электронов на анод и диноды подаётся высокое напряжение (600—3000 В). |
