Photoemission - studopediya
1. photoemission 4
2. fotocelule vacuum electrice 6
3. fotomultiplicatori 9
Bibliografie 13
Un rol foarte important jucat de dispozitivele fotoelectrice în tehnologie modernă și de cercetare științifică, au determinat dezvoltarea intensivă, care a început în anii treizeci ai secolului XX și este în curs de desfășurare în mod continuu într-un ritm tot mai mare până în prezent.
În anii următori, un număr de succese semnificative realizate în acest domeniu. Creat noi fotocatozii ca spectrul vizibil, precum și pentru ultraviolete. Noi tipuri de tuburi fotomultiplicatoare, caracterizate prin valori ridicate ale parametrilor de funcționare.
extins semnificativ gama de dispozitive fotoelectrice cu efectul fotoelectric intern, care includ, în special, photoresistor singur cristal pe baza absorbției intrinseci și extrinseci. Progrese semnificative au fost dispozitive fotovoltaice cu semiconductori pentru a înregistra infraroșu lungime de unda.
Photoemission, altfel numit PhotoEffect extern, este o emisie de electroni sub acțiunea radiației electromagnetice. Concentrici, electrodul emițătoare numit fotomultiplicator catod (fotocatodic), iar electronii emiși -fotoelektronami-le.
Studiul emisiei photoelectron se referă la g. 1886 când savantul german Hertz a observat că descărcarea electrică de tensiune la început între electrozi este redusă dacă ilumineze unul dintre acești electrozi. Acest fenomen din 1888 a devenit profesor la Universitatea din Moscova pentru a investiga AG Stoletov. El a stabilit proprietățile importante ale efectului fotoelectric extern, dar nu s-ar putea explica, deoarece la acel moment nu erau cunoscute încă electroni.
Luați în considerare legile și caracteristicile de emisie photoelectron.
1. Legea Stoletov. Fotocurentul IPH. care apar din cauza emisiei fotoelectronic este proporțională cu F curent de lumină:
unde S - sensibilitatea fotocatodul este exprimată în mod tipic în microamperi per lumen.
. Dacă F curgere este monocromatică, t E. Grinzile cuprinde doar o singură lungime de undă, sensibilitatea se numește monocromatică și reprezintă S # 955;. Sensibilitate la curgere alb deschis (policromatice) format din grinzi de diferite lungimi de undă, se numește integrantă și reprezintă S # 931;.
2. legea lui Einstein. Înapoi în 1905, Einstein a constatat că, atunci când energia externă efectul fotoelectric foton hv este convertit în funcție de locul de muncă W0 și energia cinetică a electronului ejectat:
unde m și v - masa și viteza de fotoelectron; v - rata de radiație; h - constanta lui Planck egal cu 6,63 x 10 -34 J · s.
Să ne reamintim cititorului că radiația electromagnetică are o natură duală. Pe de o parte, undele electromagnetice, caracterizat prin lungime # 955; și frecvența v. Pe de altă parte, radiația poate fi considerată ca un flux de particule - fotoni cu energie hv.
legea lui Einstein spune că energia a HV foton este transferat într-un electron, care este cheltuit pe cale de ieșire din fotocatod W0 de energie. o hv diferență - W0 reprezintă energia electronului ejectat.
3. La exterior există un așa-numit efect fotoelectric roșu, sau la limită de lungime de undă lungă. Dacă reduce frecvența de emisie v, apoi la unele stații de emisie fotoelectronica frecvență v0, deoarece această hv0 frecvență = W0 și energia fotoelectronilor devine zero. frecvență V0 corespunde o lungime de undă # 955; 0 = c / v0. unde c = 3 • 10 august m / s. la v 4. Pentru efectul fotoelectric se caracterizează prin inerție redusă. Fotocurentul este întârziată în ceea ce privește emisiile de doar câteva nanosecunde. Fotocatozii uneori caracterizate prin raportul dintre numărul de fotoelectroni la numărul de fotoni cauzate de emisii. Acest parametru se numește randamentul cuantic al electronului. Dacă fiecare foton indusă de ieșire a unui electron, randamentul cuantic ar fi egal cu unu. Dar cele mai multe dintre fotonii care nu sunt implicate în crearea fotocurentului: Partea fotonul are o lungime de undă mai lungă # 955; 0. porțiune pătrunde adânc în catod și se disipa energia în final, unele dintre fotoni reflectate de suprafața catodului. De obicei randamentul cuantic nu depășește 2%. Funcția de lucru W0 și lungimea de undă de delimitare # 955; 0 pentru unele elemente sunt enumerate mai jos: Spectrul de radiație vizibilă corespund lungimi de undă de 0,38 - 0,78 microni, și așa cum se vede din aceste date, care pot determina o parte a razelor de emisie fotoelectronica numai de cesiu și potasiu. De aceea, de obicei, fotocatozii nu din cauza metalului pur. De exemplu, utilizate în mod obișnuit fotocatodic oksidnotsezievy constând din argint, oxid de cesiu și pur, are o funcție redusă de muncă și pentru el # 955; 0 = 1,1 mm.
Fig. 1. Caracteristicile spectrale ale fotocatodul
Sensibilitatea fotocatodic depinde de lungimea de undă. Această relație S = f (# 955) este caracteristicile spectrale și pot fi de două tipuri (Figura 22.1.). Curve 1sootvetstvuet efect fotoelectric normal, ceea ce se observă în catozii groase de metale pure și curba 2, se obține prin selectivă (votare) efectul fotoelectric, ceea ce este tipic pentru catozii subtiri tratate de metal alcalin deosebit. Trebuie remarcat faptul că sensibilitatea este redus treptat odată cu trecerea timpului, adică, există fenomenul de „oboseala“, sau „oboseala“ a fotocatod.