Ajutor la Tele2, tarife, intrebari

Efectul fotoelectric este eliberarea (completă sau parțială) de electroni din legăturile cu atomii și moleculele unei substanțe sub influența luminii (vizibilă, infraroșu și ultravioletă). Dacă electronii depășesc limitele substanței iluminate (eliberare completă), atunci efectul fotoelectric se numește extern (descoperit în 1887 de Hertz și studiat în detaliu în 1888 de L. G. Stoletov). Dacă electronii pierd contactul doar cu atomii și moleculele „lor”, dar rămân în interiorul substanței iluminate ca „electroni liberi” (eliberare parțială), crescând astfel conductivitatea electrică a substanței, atunci efectul fotoelectric se numește intern (descoperit în 1873 de către fizicianul american W. Smith).

Efectul fotoelectric extern se observă la metale. Dacă, de exemplu, o placă de zinc conectată la un electroscop și încărcată negativ este iluminată cu raze ultraviolete, electroscopul se va descărca rapid; în cazul unei plăci încărcate pozitiv, nu are loc nicio descărcare. Rezultă că lumina trage particulele încărcate negativ din metal; determinarea mărimii sarcinii lor (realizată în 1898 de J. J. Thomson) a arătat că aceste particule sunt electroni.

Circuitul de bază de măsurare cu care a fost studiat efectul fotoelectric extern este prezentat în Fig. 368.

Polul negativ al bateriei este conectat la placa metalică K (catod), polul pozitiv este conectat la electrodul auxiliar A (anodul). Ambii electrozi sunt plasați într-un vas evacuat având o fereastră de cuarț F (transparentă la radiația optică). Deoarece circuitul electric este deschis, nu există curent în el. Când catodul este iluminat, lumina scoate electroni (fotoelectroni) din el, repezindu-se spre anod; în circuit apare un curent (fotocurent).

Circuitul face posibilă măsurarea puterii fotocurentului (cu un galvanometru și viteza fotoelectronilor la diferite valori de tensiune între catod și anod și în diferite condiții de iluminare a catodului.

Studiile experimentale efectuate de Stoletov, precum și de alți oameni de știință, au condus la stabilirea următoarelor legi de bază ale efectului fotoelectric extern.

1. Fotocurent de saturație I (adică numărul maxim de electroni eliberați de lumină în 1 s) este direct proporțional cu fluxul luminos F:

unde coeficientul de proporționalitate se numește fotosensibilitatea suprafeței iluminate (măsurată în microamperi pe lumen, prescurtat ca

2. Viteza fotoelectronilor crește odată cu creșterea frecvenței luminii incidente și nu depinde de intensitatea acesteia.

3. Indiferent de intensitatea luminii, efectul fotoelectric începe doar la o anumită (pentru un metal dat) frecvență minimă a luminii, numită „limită roșie” a efectului fotoelectric.

A doua și a treia lege ale efectului fotoelectric nu pot fi explicate pe baza teoriei ondulatorii luminii. Într-adevăr, conform acestei teorii, intensitatea luminii este proporțională cu pătratul amplitudinii undei electromagnetice „legănând” electronul din metal. Prin urmare, lumina de orice frecvență, dar de intensitate suficient de mare, ar trebui să scoată electronii din metal; cu alte cuvinte, nu ar trebui să existe o „limită roșie” a efectului fotoelectric. Această concluzie contrazice a treia lege a efectului fotoelectric. Mai mult, cu cât este mai mare intensitatea luminii, cu atât mai mare este energia cinetică pe care electronul ar trebui să o primească de la aceasta. Prin urmare, viteza fotoelectronului ar crește odată cu creșterea intensității luminii; această concluzie contrazice a doua lege a efectului fotoelectric.

Legile efectului fotoelectric extern primesc o interpretare simplă bazată pe teoria cuantică a luminii. Conform acestei teorii, mărimea fluxului de lumină este determinată de numărul de cuante de lumină (fotoni) incidente pe unitatea de timp pe suprafața metalului. Fiecare foton poate interacționa cu un singur electron. De aceea

numărul maxim de fotoelectroni trebuie să fie proporțional cu fluxul luminos (prima lege a efectului fotoelectric).

Energia fotonului absorbită de electron este cheltuită pe electron efectuând lucrarea de ieșire A din metal (vezi § 87); restul acestei energii este energia cinetică a fotoelectronului (masa electronului, viteza acestuia). Apoi, conform legii conservării energiei, putem scrie

Această formulă, propusă în 1905 de Einstein și apoi confirmată de numeroase experimente, se numește ecuația lui Einstein.

Din ecuația lui Einstein este direct clar că viteza unui fotoelectron crește odată cu creșterea frecvenței luminii și nu depinde de intensitatea acesteia (deoarece nici nu depinde de intensitatea luminii). Această concluzie corespunde celei de-a doua legi a efectului fotoelectric.

Conform formulei (26), pe măsură ce frecvența luminii scade, energia cinetică a fotoelectronilor scade (valoarea lui A este constantă pentru o substanță iluminată dată). La o frecvență suficient de joasă (sau lungime de undă), energia cinetică a fotoelectronului va deveni zero și efectul fotoelectric va înceta (a treia lege a efectului fotoelectric).Aceasta apare atunci când, adică, în cazul în care toată energia fotonului este cheltuită. asupra îndeplinirii funcţiei de lucru a electronului.Apoi

Formulele (27) determină „limita roșie” a efectului fotoelectric. Din aceste formule rezultă că depinde de valoarea funcției de lucru (de materialul fotocatodului).

Tabelul prezintă valorile funcției de lucru A (în electroni volți) și limita roșie a efectului fotoelectric (în micrometri) pentru unele metale.

(vezi scanare)

Tabelul arată că, de exemplu, o peliculă de cesiu depusă pe wolfram dă un efect fotoelectric chiar și sub iradiere în infraroșu; pentru sodiu, efectul fotoelectric poate fi cauzat doar de lumina vizibilă și ultravioletă, iar pentru zinc - numai de ultravioletă.

Un dispozitiv fizic și tehnic important numit fotocelulă de vid se bazează pe efectul fotoelectric extern (este o modificare a instalației prezentată schematic în Fig. 368).

Catodul K al fotocelulei de vid este un strat de metal depus pe suprafața interioară a recipientului de sticlă evacuat B (Fig. 369; G - galvanometru); anodul A este realizat sub forma unui inel metalic plasat în partea centrală a cilindrului. Când catodul este iluminat, în circuitul fotocelulei apare un curent electric, a cărui putere este proporțională cu mărimea fluxului luminos.

Majoritatea celulelor solare moderne au catozi de antimoniu-cesiu sau oxigen-cesiu, care au fotosensibilitate ridicată. Fotocelulele oxigen-cesiu sunt sensibile la lumina infraroșu și vizibilă (sensibilitate) fotocelulele antimoniu-cesiu sunt sensibile la lumina vizibilă și ultravioletă (sensibilitate

În unele cazuri, pentru a crește sensibilitatea fotocelulei, aceasta este umplută cu argon la o presiune de aproximativ 1 Pa. Fotocurentul dintr-o astfel de fotocelulă este îmbunătățit datorită ionizării argonului cauzată de ciocnirile fotoelectronilor cu atomii de argon. Fotosensibilitatea fotocelulelor umplute cu gaz este de cca.

Efectul fotoelectric intern se observă la semiconductori și, într-o măsură mai mică, la dielectrici. Schema de observare a efectului fotoelectric intern este prezentată în Fig. 370. O placă semiconductoare este conectată în serie cu un galvanometru la polii unei baterii. Curentul din acest circuit este neglijabil deoarece semiconductorul are rezistență mare. Cu toate acestea, atunci când placa este iluminată, curentul din circuit crește brusc. Acest lucru se datorează faptului că lumina elimină electroni din atomii semiconductorului, care, rămânând în interiorul semiconductorului, îi măresc conductivitatea electrică (reduce rezistența).

Fotocelulele bazate pe efectul fotoelectric intern se numesc fotocelule semiconductoare sau fotorezistoare. Seleniul, sulfura de plumb, sulfura de cadmiu și alți semiconductori sunt utilizate pentru fabricarea lor. Fotosensibilitatea fotocelulelor semiconductoare este de sute de ori mai mare decât fotosensibilitatea fotocelulelor cu vid. Unele fotocelule au o sensibilitate spectrală distinctă. Fotocelula cu seleniu are o sensibilitate spectrală apropiată de sensibilitatea spectrală a ochiului uman (vezi Fig. 304, § 118).

Dezavantajul fotocelulelor semiconductoare este inerția lor vizibilă: modificarea fotocurenților este în urmă cu schimbarea iluminării fotocelulei. Prin urmare semiconductor

fotocelulele nu sunt potrivite pentru înregistrarea fluxurilor de lumină în schimbare rapidă.

Un alt tip de fotocelulă se bazează pe efectul fotoelectric intern - o fotocelulă semiconductoare cu un strat de barieră sau o fotocelulă de poartă. Schema acestei fotocelule este prezentată în Fig. 371.

O placă metalică și un strat subțire de semiconductor depus pe ea sunt conectate printr-un circuit electric extern care conține un galvanometru.Așa cum sa arătat (vezi § 90), în zona de contact a semiconductorului cu metalul, se formează un strat de blocare B, care are conductivitate de poartă: permite trecerea electronilor doar în direcția de la semiconductor către metal. Când un strat semiconductor este iluminat, în el apar electroni liberi datorită efectului fotoelectric intern. Trecând (în procesul de mișcare haotică) prin stratul de barieră în metal și neputându-se deplasa în direcția opusă, acești electroni formează o sarcină negativă în exces în metal. Un semiconductor, lipsit de unii dintre „proprii” electroni, capătă o sarcină pozitivă. Diferența de potențial (aproximativ 0,1 V) care apare între semiconductor și metal creează un curent în circuitul fotocelulei.

Astfel, o fotocelula cu supapă este un generator de curent care transformă direct energia luminoasă în energie electrică.

Seleniul, oxidul cupros, sulfura de taliu, germaniul și siliciul sunt folosite ca semiconductori într-o fotocelulă de supapă. Fotosensibilitatea fotocelulelor supapelor este

Conform calculelor teoretice, eficiența celulelor solare moderne de siliciu (iluminate de lumina soarelui) poate fi crescută la 22%.

Deoarece fotocurentul este proporțional cu fluxul luminos, fotocelulele sunt folosite ca dispozitive fotometrice. Astfel de dispozitive includ, de exemplu, un luxmetru (contor de lumină) și un contor de expunere fotoelectric.

Fotocelula vă permite să convertiți fluctuațiile fluxului de lumină în fluctuații corespunzătoare ale curentului foto, care este utilizat pe scară largă în tehnologia filmelor sonore, televiziune etc.

Fotocelulele sunt extrem de importante pentru telemecanizarea și automatizarea proceselor de producție. În combinație cu un amplificator electronic și un releu, fotocelula este parte integrantă a dispozitivelor automate care, ca răspuns la semnalele luminoase, controlează funcționarea diferitelor instalații industriale și agricole și mecanisme de transport.

Utilizarea practică a fotocelulelor cu supape ca generatoare de electricitate este foarte promițătoare. Bateriile fotocelulelor de siliciu, numite celule solare, sunt folosite cu succes pe sateliții și navele spațiale sovietice pentru a alimenta echipamentele radio. Pentru aceasta, suprafața totală a fotocelulelor trebuie să fie suficient de mare. De exemplu, pe nava spațială Soyuz-3, suprafața panourilor solare era de aproximativ

Atunci când randamentul panourilor solare va crește la 20-22%, acestea vor deveni, fără îndoială, de o importanță capitală printre sursele care generează energie electrică pentru nevoile industriale și casnice.

El a prezentat o ipoteză: lumina este emisă și absorbită în porțiuni separate - cuante (sau fotoni). Energia fiecărui foton este determinată de formula E= h ν , Unde h - Constanta lui Planck egală cu 6,63. 10 -34 J. s, ν - frecvența luminii. Ipoteza lui Planck a explicat multe fenomene: în special, fenomenul efectului fotoelectric, descoperit în 1887 de omul de știință german Heinrich Hertz și studiat experimental de omul de știință rus A.G. Stoletov.

Efect foto — Acesta este fenomenul de emisie de electroni de către o substanță sub influența luminii.

În urma cercetărilor, au fost stabilite trei legi ale efectului fotoelectric:

1. Puterea curentului de saturație este direct proporțională cu intensitatea radiației luminoase incidente pe suprafața corpului.

2. Energia cinetică maximă a fotoelectronilor crește liniar cu frecvența luminii și nu depinde de intensitatea acesteia.

3. Dacă frecvența luminii este mai mică decât o anumită frecvență minimă determinată pentru o anumită substanță, atunci efectul fotoelectric nu are loc.

Dependența fotocurentului de tensiune este prezentată în Figura 36.

Teoria efectului fotoelectric a fost creată de omul de știință german A. Einstein în 1905. Teoria lui Einstein se bazează pe conceptul funcției de lucru a electronilor dintr-un metal și pe conceptul de radiație cuantică a luminii. Conform teoriei lui Einstein, efectul fotoelectric are următoarea explicație: prin absorbția unui cuantum de lumină, un electron dobândește energie. hv. La părăsirea metalului, energia fiecărui electron scade cu o anumită cantitate, care se numește functia de lucru(Ah afară). Funcția de lucru este munca necesară pentru a îndepărta un electron dintr-un metal. Energia maximă a electronilor după plecare (dacă nu există alte pierderi) are forma: mv 2 /2 = hv - A ieșire, Această ecuație se numește ecuația lui Einstein .

Dacă hν< Dar efectul fotoelectric nu are loc. Mijloace, chenar roșu cu efect foto egal cu ν min = O ieșire /h

Se numesc dispozitive bazate pe principiul efectului fotoelectric elemente foto. Cel mai simplu astfel de dispozitiv este o fotocelula cu vid. Dezavantajele unei astfel de fotocelule sunt: ​​curent scăzut, sensibilitate scăzută la radiațiile cu undă lungă, dificultate în fabricație, imposibilitate de utilizare în circuite de curent alternativ. Se foloseste in fotometrie pentru masurarea intensitatii luminoase, luminozitatii, iluminarii, in cinematografe pentru reproducerea sunetului, in fototelegrafii si fotofoane, in controlul proceselor de productie.

Există fotocelule semiconductoare în care, sub influența luminii, se modifică concentrația purtătorilor de curent.Sunt utilizate în controlul automat al circuitelor electrice (de exemplu, în turnichete de metrou), în circuite de curent alternativ și ca curent neregenerabil. surse în ceasuri, microcalculatoare, primele mașini solare sunt în curs de testare și sunt folosite în bateriile solare de pe sateliții artificiali de pe Pământ, stațiile automate interplanetare și orbitale.

Fenomenul efectului fotoelectric este asociat cu procese fotochimice care au loc sub influența luminii din materialele fotografice.

În 1887, Heinrich Rudolf Hertz a descoperit un fenomen numit mai târziu efect fotoelectric. El și-a definit esența după cum urmează:

Dacă lumina de la o lampă cu mercur este direcționată pe sodiu metalic, atunci electronii vor zbura de pe suprafața acesteia.

Formularea modernă a efectului fotoelectric este diferită:

Când cuante de lumină cad pe o substanță și la absorbția lor ulterioară, particulele încărcate vor fi eliberate parțial sau complet în substanță.

Cu alte cuvinte, atunci când fotonii de lumină sunt absorbiți, se observă următoarele:

1. Emisia de electroni din materie
2. Modificarea conductibilității electrice a unei substanțe
3. Apariția foto-EMF la interfața mediilor cu diferite conductivitati (de exemplu, metal-semiconductor)

În prezent, există trei tipuri de efect fotoelectric:

1. Fotoefect intern. Constă în modificarea conductivității semiconductorilor. Este folosit în fotorezistoare, care sunt utilizate în dozimetre cu raze X și radiații ultraviolete, și este, de asemenea, utilizat în dispozitive medicale (oximetru) și alarme de incendiu.
2. Fotoefect de supapă. Constă în apariția foto-EMF la limita substanțelor cu diferite tipuri de conductivitate, ca urmare a separării purtătorilor de sarcină electrică printr-un câmp electric. Este folosit în celule solare, fotocelule cu seleniu și senzori care înregistrează nivelurile de lumină.
3. Fotoefect extern. După cum am menționat mai devreme, acesta este procesul prin care electronii lasă materia în vid sub influența cuantelor de radiație electromagnetică.

Legile efectului fotoelectric extern.

Ele au fost instalate de Philip Lenard și Alexander Grigorievich Stoletov la începutul secolului al XX-lea. Acești oameni de știință au măsurat numărul de electroni ejectați și viteza acestora în funcție de intensitatea și frecvența radiației aplicate.

Prima lege (legea lui Stoletov):

Puterea fotocurentului de saturație este direct proporțională cu fluxul luminos, adică. radiații incidente asupra materiei.

Formulare teoretica: Când tensiunea dintre electrozi este zero, fotocurentul nu este zero. Acest lucru se explică prin faptul că, după părăsirea metalului, electronii au energie cinetică. În prezența tensiunii între anod și catod, puterea fotocurentului crește odată cu creșterea tensiunii, iar la o anumită valoare a tensiunii curentul atinge valoarea maximă (fotocurent de saturație). Aceasta înseamnă că toți electronii emiși de catod în fiecare secundă sub influența radiației electromagnetice participă la crearea curentului. Când polaritatea este inversată, curentul scade și în curând devine zero. Aici electronul lucrează împotriva câmpului de întârziere din cauza energiei cinetice. Pe măsură ce intensitatea radiației crește (numărul de fotoni crește), crește numărul de cuante de energie absorbite de metal și, prin urmare, crește numărul de electroni emisi. Aceasta înseamnă că, cu cât fluxul luminos este mai mare, cu atât este mai mare saturația fotocurentului.

Dacă f us ~ F, eu f us = k F

k - coeficientul de proporţionalitate. Sensibilitatea depinde de natura metalului. Sensibilitatea unui metal la efectul fotoelectric crește odată cu creșterea frecvenței luminii (pe măsură ce lungimea de undă scade).

Această formulare a legii este tehnică. Este valabil pentru aparatele fotovoltaice cu vid.

Numărul de electroni emiși este direct proporțional cu densitatea fluxului incident cu compoziția sa spectrală constantă.

A doua lege (Legea lui Einstein):

Energia cinetică inițială maximă a unui fotoelectron este proporțională cu frecvența fluxului radiant incident și nu depinde de intensitatea acestuia.

E kē = => ~ hυ

A treia lege (legea „graniței roșii”):

Pentru fiecare substanță există o frecvență minimă sau o lungime de undă maximă, dincolo de care nu există efect fotoelectric.

Această frecvență (lungime de undă) este numită „margine roșie” a efectului fotoelectric.

Astfel, el stabilește condițiile efectului fotoelectric pentru o substanță dată în funcție de funcția de lucru a electronului din substanță și de energia fotonilor incidenti.

Dacă energia fotonului este mai mică decât funcția de lucru a electronului din substanță, atunci nu există efect fotoelectric. Dacă energia fotonului depășește funcția de lucru, atunci excesul său după absorbția fotonului trece la energia cinetică inițială a fotoelectronului.

Folosindu-l pentru a explica legile efectului fotoelectric.

Ecuația lui Einstein pentru efectul fotoelectric este un caz special al legii conservării și transformării energiei. Și-a bazat teoria pe legile fizicii cuantice încă în curs de dezvoltare.

Einstein a formulat trei propoziții:

1. Când sunt expuși la electronii unei substanțe, fotonii incidenti sunt absorbiți complet.
2. Un foton interacționează cu un singur electron.
3. Un foton absorbit contribuie la eliberarea unui singur fotoelectron cu un anumit E kē.

Energia fotonului este cheltuită pe funcția de lucru (Aout) a electronului din substanță și pe energia sa cinetică inițială, care va fi maximă dacă electronul părăsește suprafața substanței.

E kē = hυ - A ieșire

Cu cât frecvența radiației incidente este mai mare, cu atât energia fotonilor este mai mare și cu atât rămâne mai mult (minus funcția de lucru) pentru energia cinetică inițială a fotoelectronilor.

Cu cât radiația incidentă este mai intensă, cu atât mai mulți fotoni intră în fluxul de lumină și cu atât mai mulți electroni pot scăpa din substanță și pot participa la crearea fotocurentului. De aceea puterea fotocurentului de saturație este proporțională cu fluxul luminos (I f us ~ F). Cu toate acestea, energia cinetică inițială nu depinde de intensitate, deoarece Un electron absoarbe energia unui singur foton.

Energia cinetică maximă a fotoelectronilor crește liniar odată cu creșterea frecvenței luminii și este independentă de intensitatea luminii.

hν = A afară + E k(max)

Energia fotonului incident este cheltuită pentru a depăși funcția de lucru a electronului din substanță și pentru a conferi energie cinetică electronilor

Funcția de lucru a electronilor dintr-un metal este egală cu energia minimă pe care trebuie să o aibă un electron pentru a fi eliberat de pe suprafața substanței.

Există un efect fotoelectric extern și intern.

1. Efectul fotoelectric este imposibil dacă energia fotonului incident nu este suficientă pentru a depăși funcția de lucru, hν< А вых

2. Dacă hν min = A out - pragul efectului fotoelectric.

Frecvența și lungimea de undă a marginii roșii a efectului fotoelectric:

ν min =A out /hλ max =hc/A out

FIZICA CUANTICA
Quanta	Potrivit lui Planck, orice radiație (inclusiv lumina) constă din cuante individuale. Ca rezultat, energia radiației este întotdeauna egală cu energia unui număr întreg de cuante. Cu toate acestea, energia unei cuanti individuale depinde de frecvență.
Energie cuantică sau cuantum de energie	— frecvența radiației, J s — constanta lui Planck
Quantele de radiație, frecvențele (sau lungimile de undă) care corespund regiunii luminii vizibile sunt numite cuante de lumină.
Relația dintre energie și masă	- masa corespunzatoare energiei W, m/s - viteza luminii în vid
Foton	Cuantizarea energiei înseamnă că radiația este un flux de particule. Aceste particule se numesc fotoni, dar nu sunt particule în sensul fizicii clasice.
Masa fotonilor	J s - constanta lui Planck, - frecvența radiației, - lungimea de undă a radiației, s - viteza luminii în vid
Fotonii călătoresc întotdeauna cu viteza luminii; nu există în repaus, masa lor în repaus este zero
Momentul fotonului
Efect foto	Emisia de electroni de către o substanță sub influența luminii din radiația electromagnetică.
Legile efectului fotoelectric
I. La o frecvență fixă ​​a luminii incidente, numărul de fotoelectroni emiși de catod pe unitatea de timp este proporțional cu intensitatea luminii (legea lui Stoletov).
II. Viteza maximă inițială (energie cinetică maximă) a fotoelectronilor nu depinde de intensitatea luminii incidente, ci este determinată doar de frecvența acesteia
III. Pentru fiecare substanță există o limită roșie a efectului fotoelectric, adică. frecvența minimă a luminii (în funcție de natura chimică a substanței și de starea suprafeței acesteia), sub care efectul fotoelectric este imposibil.
Patru elevi au fost rugați să deseneze un grafic general al energiei cinetice maxime a electronilor emise de o placă ca urmare a efectului fotoelectric în raport cu intensitatea/lumina incidentă. Care desen este realizat corect?	Energia cinetică maximă a fotoelectronilor nu depinde de intensitatea luminii incidente. Prin urmare, figura 4 este corectă.
Schema de studiu a efectului fotoelectric
Caracteristicile curent-tensiune ale efectului fotoelectric	Dependenta de fotocurent eu, formată din fluxul de electroni emiși sub influența luminii de la tensiune Uîntre electrozi. — fotocurent de saturație.Determinat de această valoare U, la care toți electronii emiși de catod ajung la anod.
- tensiune de mentinere. Când niciunul dintre electroni, chiar și cei cu viteză maximă la părăsirea catodului, nu poate depăși câmpul de întârziere și ajunge la anod.
Valoarea lui Uz nu depinde de intensitatea fluxului de lumină incidentă. Măsurătorile atente au arătat că potențialul de blocare crește liniar odată cu creșterea frecvenței ν a luminii.	Dependența potențialului de blocare Uз de frecvența ν a luminii incidente
Fotocelula este iluminată cu lumină cu o anumită frecvență și intensitate. Figura prezintă un grafic al dependenței rezistenței fotocurentului din această fotocelulă de tensiunea aplicată acesteia. Dacă frecvența crește fără a modifica intensitatea luminii incidente, graficul se va modifica. Care dintre următoarele figuri arată corect modificarea graficului?	La intensitate constantă, mărimea fotocurentului nu depinde de frecvență. Când se schimbă frecvența, se modifică tensiunea de blocare. Aceste condiții corespund cu Figura 1).
Ecuația lui Einstein pentru efectul fotoelectric	A - funcția de lucru a electronilor Energia fotonului incident este cheltuită pentru energia electronului care iese din metal și pentru a conferi energie cinetică maximă electronului care iese.
Această ecuație este derivată pe baza teoriei cuantice a efectului fotoelectric, conform căreia lumina cu o frecvență v nu numai emisă, dar se răspândește și în spațiu și este absorbită de materie în porțiuni separate (quanta), a cărei energie
Stratul de oxid de calciu este iradiat cu lumină și emite electroni. Figura prezintă un grafic al modificărilor energiei cinetice maxime a fotoelectronilor în funcție de frecvența luminii incidente. Care este funcția de lucru a fotoelectronilor din oxidul de calciu?	Conform graficului găsim: La ν = 1·10 15 Hz E k = 3·10 -19 J Din ecuația lui Einstein A = hν - E k A= 6,6·10 - 34·1·10 15 - 3·10 -19 = 3,6·10 -19 J = = 3,6·10 -19 /1,6·10 -19 = 2,25 eV
Graficul arată dependența fotocurentului de tensiunea inversă aplicată la iluminarea unei plăci de metal (fotocatod) cu radiație cu o energie de 4 eV. Care este funcția de lucru pentru acest metal?	Fotocurentul se oprește când U h = 1,5 V. În consecință, energia cinetică maximă a fotoelectronului E k = 1,6·10 -19 C·1,5 V/1,6·10 -19 J = 1,5 eV. Funcția de lucru a unui electron de pe suprafața plăcii A= hν - E k = 4 - 1,5 = 2,5 eV
chenar roșu cu efect foto
- lungimea de undă maximă a luminii incidente (corespunzător frecvența minimă) la care efectul fotoelectric este încă posibil.
Funcția de lucru este exprimată în electronvolți	1eV = 1,6·10 -19 J
Care grafic corespunde dependenței energiei cinetice maxime a fotoelectronilor E asupra frecvenței fotonilor care intră pe substanță în timpul efectului fotoelectric (vezi figura)?	Fotoelectronii dobândesc energie cinetică maximă atunci când frecvența fotonilor incidenti depășește limita roșie a efectului fotoelectric. Pe grafic, chenarul roșu corespunde punctului A. Prin urmare, programul 3 corespunde condițiilor problemei.
Presiune produsă de lumină atunci când intră în mod normal pe o suprafață	- coeficient de reflexie; este energia tuturor fotonilor incidenti pe o unitate de suprafata pe unitatea de timp.
Explicația presiunii ușoare
bazat pe teoria cuantică	Presiunea luminii pe suprafață se datorează faptului că fiecare foton, atunci când se ciocnește cu suprafața, își transferă impulsul.
bazat pe teoria undelor	Presiunea luminii la suprafață este cauzată de acțiunea forței Lorentz asupra electronilor substanței, oscilând sub influența câmpului electric al undei electromagnetice.

EFECT FOTO, un grup de fenomene asociate cu eliberarea electronilor unui corp solid din legăturile intra-atomice sub influența radiației electromagnetice. Există: 1) efect fotoelectric extern, sau emisie de fotoelectroni, emisie de electroni de la suprafață... ... Enciclopedie modernă

Un fenomen asociat cu eliberarea de electroni dintr-un solid (sau lichid) sub influența radiației electromagnetice. Există:..1) efect fotoelectric extern, emisia de electroni sub influența luminii (emisia fotoelectronului), ? radiații etc.;..2)… … Dicţionar enciclopedic mare

Emisia de electroni în aer sub influența electricității. mag. radiatii. F. a fost deschis în 1887. fizicianul G. Hertz. Primele fonduri. Cercetările lui F. au fost efectuate de A. G. Stoletov (1888), iar apoi de german. fizicianul F. Lenard (1899). Primul este teoretic. explicatia legilor... Enciclopedie fizică

Substantiv, număr de sinonime: 2 efect foto (1) efect (29) Dicționar de sinonime ASIS. V.N. Trishin. 2013… Dicţionar de sinonime

efect foto- - [V.A. Semenov. Dicționar englez-rus de protecție a releului] Subiecte protecție a releului RO efect foto... Ghidul tehnic al traducătorului

EFECT FOTO- (1) generarea de supapă a forței electromotoare (photoEMF) între doi semiconductori diferiți sau între un semiconductor și un metal sub influența radiației electromagnetice; (2) F. emisie externă (emisia fotoelectronilor) de electroni cu... Marea Enciclopedie Politehnică

A; m. Fiz. Modificări ale proprietăților unei substanțe sub influența energiei luminii; efect fotoelectric. * * * efectul fotoelectric este un fenomen asociat cu eliberarea de electroni dintr-un solid (sau lichid) sub influența radiației electromagnetice. Distinge:...... Dicţionar enciclopedic

Emisia de electroni de către o substanță sub influența radiației electromagnetice (fotoni). F. a fost descoperit în 1887 de G. Hertz. Primele studii fundamentale ale lui F au fost efectuate de A. G. Stoletov (1888). El a stabilit că în apariția fotocurentului în... ... Marea Enciclopedie Sovietică

- (vezi poza... + afect) fizic. o modificare a proprietăților electrice ale unei substanțe sub influența radiației electromagnetice (lumină, ultraviolete, raze X și alte raze), de exemplu, emisia de electroni în exterior sub influența luminii (f. extern), o schimbare . .. ... Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

Cărți

• , P.S. Tartakovski. Reproduce în ortografia originală a autorului ediției din 1940 (editura GITTL). ÎN…
• Efect fotoelectric intern în dielectrici, P.S. Tartakovski. Această carte va fi produsă în conformitate cu comanda dumneavoastră folosind tehnologia Print-on-Demand. Reproduce în ortografia originală a autorului ediției din 1940 (editura GITTL...