PhotoEffect Andrievskii la-11

PhotoEffect - substanță de emisie de electroni sub acțiunea radiației electromagnetice.

În 1839, Aleksandr Bekkerel observat efectul fotoelectric în electrolit.

In 1873, Willoughby Smith a constatat ca seleniu este fotoconductive. Apoi, efectul a fost studiat în 1887 Genrihom Gertsem. Atunci când se lucrează cu o rehonatorom deschisă a spus că, dacă lumina ultravioleta strălucire pe descărcătoare de zinc, trecerea scânteia este facilitată în mod considerabil.

Studiul efectului fotoelectric a arătat că, spre deosebire de electrodinamicii clasice, energia electronului emis este întotdeauna strict legată de frecvența radiației incidente și este practic independentă de intensitatea radiațiilor.

În 1888-1890 ani de efectul fotoelectric studiat sistematic fizicianul român Alexandru Stoletov. Acestea sunt câteva descoperiri importante în acest domeniu au fost făcute, inclusiv prima lege a efectului fotoelectric al ieșirii externe.

Efectul fotoelectric a fost explicată în 1905 Albertom Eynshteynom și pentru care a primit 1921 Premiul Nobel bazat pe ipoteza lui Planck despre natura cuantică a luminii. In lucrarea lui Einstein conținea importante ipoteze noi - dacă Planck în 1900 a sugerat că lumina este emisă numai în anumite porțiuni cuantificată, Einstein a văzut deja că există lumina numai sub formă de porțiuni cuantificați. Din legea de conservare a energiei, în prezentarea luminii sub formă de particule fotonice pentru a fi formula lui Einstein pentru efectul fotoelectric:

unde A este funcția de lucru (minim de energie pentru a îndepărta un electron din material) h-constanta lui Planck, și h = 6626 * 10 ^ (- 34) J * s. și v = frecvența radiației.

De asemenea, este posibil să se găsească un prag fotoelectric (puritate minimă, lungimea de undă maximă la care efectul fotoelectric este încă posibil) și

Circuitul experimentului de cercetare fotoelectric. Deoarece lumina este luată gamă de frecvență îngustă și este îndreptată spre catod în interiorul dispozitivului de vid. Tensiunea între catod și anod, pragul de energie este stabilit între acestea. Judecătorul curent electronii să ajungă la anod.

Legea 1 - Puterea fotocurentului este direct proporțională cu densitatea fluxului luminos.

A doua lege - energia cinetică maximă a electronilor ejectat lumina crește liniar cu frecvența luminii și nu depinde de intensitatea acesteia.

legea a treia - pentru fiecare substanță există un prag fotoelectric, adică frecvența minimă a luminii (sau volnyλ0 maximă de lungime), în care efectul fotoelectric este încă posibil, iar dacă, efectul fotoelectric nu se întâmplă.

PhotoEffect 1.Vneshny (emisie fotoelectron) este numita substanță de emisie de electroni sub acțiunea radiației electromagnetice. Electronii emise de materialul de la efectul fotoelectric extern, numit fotoelectronilor, iar curentul electric format de acestea în mișcare ordonate într-un câmp electric, numit fotocurentul.

Fotocatodul - electrod vid dispozitiv electronic expus direct la radiațiile electromagnetice și electronii care emit sub influența radiațiilor.

2. fotoeffektom- interioară numită redistribuirea stărilor energetice ale electronilor în dielectrici și semiconductori solizi și lichizi, care are loc sub influența radiațiilor. Aceasta se manifestă în schimbarea concentrației de purtători de sarcină în mediu și conduce la un efect fotoelectric valve sau fotoconductie.

Fotoconductie numit creștere conductivitatea electrică a substanței sub influența radiațiilor.

3. Supapă efect fotoelectric sau efect fotoelectric este un fenomen în stratul de blocare în care fotoelectronii lăsând limitele corpului, care trece prin interfața către un alt corp rigid (semiconductor) sau lichid (electrolit)

4. Efectul fotovoltaic - apariția unei forțe electromotoare sub acțiunea radiației electromagnetice.

5.Yaderny fotoeffekt- Cand este absorbit nucleu gamma cuantic primeste un exces de energie, fără a schimba structura sa nucleon și miez, cu un exces de energie este un miez compozit. Ca și alte reacții nucleare, absorbția de bază a cuantelor gamma este posibilă numai dacă raporturile de putere și de spin necesare. Dacă energia nucleului transferată depășește energia nucleonilor din nucleu, dezintegrarea nucleului compus rezultat apare cel mai adesea cu emisia de nucleoni, mai ales de neutroni. Acest lucru duce la dezintegrarea reacțiilor nucleare și care sunt numite fotonuclear, iar fenomenul emisiei de nucleoni (neutroni și protoni), în aceste reacții - efectul fotoelectric nuclear.

Fotorezistor - un dispozitiv a cărui rezistență depinde de iluminarea. Folosit în circuitele de control automat prin intermediul semnalelor luminoase și circuite de curent alternativ.

Este folosit în baterii solare, care au o eficiență din 12 până la 16% și sunt utilizate în sateliți artificiali, în timp ce obținerea de energie în deșert. Principiul de funcționare al bateriei solare: absorbția energiei semiconductor cuantic eliberat pereche de purtători complementare (electroni și gaura), care se deplasează în direcții diferite: gaura - spre tip p semiconductor, iar electronul spre tip n semiconductor. Rezultatul este un semiconductor de tip n, un exces de electroni liberi și semiconductoare găurile p tip în exces. Există o diferență de potențial.

1) Ce tipuri de efect fotoelectric, știi? PhotoEffect extern - emisia de electroni de pe suprafețele metalice prin expunerea la lumină. Efectul fotoelectric intern - schimbarea concentrației purtătoare în material și, prin urmare, o schimbare de conductivitate electrică a substanței sub influența luminii. PhotoEffect Valve - EMF aspectul sub acțiunea luminii într-un sistem care cuprinde contactarea doi semiconductori diferiți.

2) Ceea ce se numește funcția de lucru?

Aceasta este energia pe care trebuie sa fie cheltuite pentru a elimina un electron dintr-un solid într-un vid.

3) Ceea ce se numește celule solare?

Barieră de lumină - un dispozitiv electronic care transformă energia de fotoni în energie electrică.

4) Ce este LDR?

Fotorezistor - un dispozitiv a cărui rezistență depinde de iluminarea.

5) Ce este fotoconductie

Fotoconductie numit creștere conductivitatea electrică a substanței sub influența radiațiilor.

1.Naibolshaya lungime de undă la care efectul fotoelectric poate fi încă observat pe potasiu, este de 0,45 um. Găsiți un electroni speed ejectate din cuantă de potasiu de lumină cu o lungime de undă de 300 nm.

Din ecuațiile lui Einstein pentru efectul fotoelectric, energia unui foton este cheltuit pe funcția de lucru a energiei cinetice:

în care - funcția de lucru - constanta lui Planck (J * s); - masa de electroni (kg); - viteza acestuia. Energia fotonică:

in care - constanta lui Planck (J * a), c - viteză de lumină (m); - lungime de undă. Deoarece efectul fotoelectric margine roșie de potasiu obținută la o lungime de undă de 0,45 microni (m), funcția de lucru:

Rămâne să substituie valorile, și se calculează viteza electronilor, când nm lungime de undă (m):

2. Care este rata de electroni au luat din lumină de sodiu, a cărei lungime de undă este 66nm? Funcția de lucru de electroni J sodiu ..

Din ecuațiile lui Einstein pentru efectul fotoelectric, energia unui foton este cheltuit pe funcția de lucru a energiei cinetice:

în care - funcția de lucru (pentru usloviyuDzh) - constanta lui Planck (J * s); - masa de electroni (kg); - viteza. Energia fotonică:

in care - constanta lui Planck (J * a), c - viteză de lumină (m); - lungime de undă (în stare de 66 nm) Locația:

roșu de metal de frontieră efect fotoelectric 3.Opredelit la locul de muncă 2 eV.

4.Nayti electroni viteza maximă eliberate în fotoelectric lungimea de undă efect luminos de 4 * 10 ^ (- 7) m de la suprafața materialului cu o funcție 1,9eV de lucru

5) Care este viteza maximă a fotoelectronilor emise de acțiunea radiațiilor ultraviolete pe suprafața zincului cu o lungime de undă de 150 nm?

ecuația Einstein pentru efectul fotoelectric: h * ν = A + m * v ^ 2 / 2. Frecvența radiației ν = c / λ. 150 nm = 1,5 x 10 -7 m, funcția de lucru de electroni din zinc A = 4,2 eV = 6.72 x 10 -19 J și o masă de electroni m = * 10 ^ 9.1 -31 kg, viteza lumina = 3 * 10 ^ 8 m / s, constanta lui Planck h = 6,63 * 10 ^ -34Dzh * s. Avem: h * c / λ = A + m * v ^ 2/2 m * v ^ 2/2 = h * c / λ-A v ^ 2 = (2 / m) * (h * c / λ-A ) v = rădăcina pătrată (2 / m) * (h * c / λ-a) v = rădăcina pătrată (2 / 9.1 * 10 ^ -31 kg) * (6,63 * 10 ^ * -34Dzh c * 3 * 10 ^ 8 m / s / 1,5 x 10 -7 m - 6.72 x 10 -19 J) = 1,2 * 10 ^ 6 m / s.