Ktsionnye și spectre de dispersie, diferențele

-Acesta este format prin trecerea luminii prin găurile mici (regiunea dintre obiectele aflate la distanțe mici) sau a unei rețele de difracție

-Cele mai multe fascicule divergente în spectrul de difracție - lung de undă roșie caracterizabilă inegale întindere

-Întinsă în direcția razelor de undă lungă

-Format prin refracție al fluxului luminos (de exemplu, în timp ce trece prin lentila)

-Cele mai multe fascicule divergente în spectrul de dispersie - violet scurt caracterizabilă expansiune mai uniformă

-Întinsă în direcția razelor de unde scurte

Diferite ordine de culori. In dispersia, acestea sunt (presupunând fasciculul original) - roșu, portocaliu, galben, verde, albastru, indigo, violet; în difracția (în afară de vârful principal) - violet, albastru, cyan, verde, galben, portocaliu, roșu.

45. extern efect fotoelectric. Legile Stoletov.

Efectul fotoelectric extern - fenomenul de ejecție de electroni din solide și lichide sub influența luminii.

Ktsionnye și spectre de dispersie, diferențele

Apoi, în 1888-1890 -X lui efect fotoelectric issledovalAleksandr G. secol (1839-1896).

Aceasta a constatat că:

cel mai mare efect este razele ultraviolete;

cu creșterea fluxului luminos crește fotocurent;

particulele încărcate emise de substanțele solide și lichide de negativ lumină.

Ktsionnye și spectre de dispersie, diferențele
Înainte de a formula aceste legi, considerăm sistemul modern pentru observarea și studiul efectului fotoelectric. Este simplu. Cilindrul de sticlă sudat doi electrozi (anod și catod), care a servit napryazhenieU. În absența luminii ampermetru arată că nu există nici un curent în circuit.

Când catodul este iluminat de lumina, chiar și în absența unei tensiuni între catod și anod ampermetru arată prezența unui mic curent în circuit - fotocurentului. Adică, electronii care părăsesc catod, au o anumită energie cinetică

Ktsionnye și spectre de dispersie, diferențele
și să ajungă la anod „independent“.

Prin creșterea tensiunii crește fotocurentul.

Dependența fotocurentului de tensiunea dintre catod și anod se numește caracteristica curent-tensiune.

Ktsionnye și spectre de dispersie, diferențele
Acesta este după cum urmează. În aceeași intensitate de lumină monocromatică cu creșterea tensiunii mai întâi crește curent, dar creșterea acestuia este terminată. Deoarece anumite valori de accelerare de tensiune, fotocurent încetează să se schimbe, atingând maximul (pentru o intensitate a dat lumină) valoare. Acest fotocurentul se numește curent de saturație.

Pentru a „bloca“ celulă, adică fotocurentul redusă la zero, trebuie să trimiteți o „tensiune de blocare“

Ktsionnye și spectre de dispersie, diferențele
. În acest caz, un câmp electrostatic funcționează și încetinește photoelectron ejectat

Acest lucru înseamnă că nici unul dintre metalul de electronii emiși nu ajung la anod, în cazul în care potențialul anodic sub potențialul pe dimensiunea catod.

Ktsionnye și spectre de dispersie, diferențele
Experimentul a arătat că atunci când frecvența luminii incidente este deplasat punctul inițial generat de-a lungul axei de tensiune. Din aceasta rezultă că valoarea tensiunii de prag și, în consecință, energia cinetică și viteza maximă a electronilor emiși depinde de frecventa luminii incidente.

Prima lege a efectului fotoelectric. Amploarea vitezei maxime a electronilor emiși depinde de frecventa radiatiei incidente (crescând odată cu creșterea frecvenței) și nu depinde de intensitatea acesteia.

Ktsionnye și spectre de dispersie, diferențele
Dacă vom compara caracteristicile curent-tensiune obținute la valori diferite de intensitate (în imagine I1 și I2) incidente monocromatice (o singură frecvență) a luminii, putem vedea următoarele.

În primul rând, toate caracteristicile curent-tensiune provin din același punct, adică, la orice intensitate a luminii, fotocurentul dispare pentru o anumită (pentru fiecare valoare de frecvență) retardare tensiune. Aceasta este încă o confirmare a primei legi a efectului fotoelectric.

În al doilea rând. Odată cu creșterea intensității dependenței luminii incidente de curent la tensiune nu este schimbat, pur și simplu creșterea valorii curente de saturație.

A doua lege a efectului fotoelectric. Valoarea de saturație curent proporțional cu fluxul luminos.

Atunci când studiază efectul fotoelectric, sa constatat că nu toate radiații este efectul fotoelectric.

A treia lege a efectului fotoelectric. Pentru fiecare material există o viteză minimă (lungimea de undă maximă) la care efectul fotoelectric este încă posibilă.

Această lungime de undă se numește „efect fotoelectric frontieră roșu“ (o frecvență - prag fotoelectric corespunzător).

5 ani de la publicarea lui Max Planck Albert Eynshteyn folosit ideea naturii discrete a radiației luminoase pentru a explica tiparele efectului fotoelectric. Einstein a sugerat că lumina este emisă numai în porțiuni, dar, de asemenea, se extinde și este absorbit în porțiuni. Acest lucru înseamnă că undele electromagnetice discrete - o proprietate de lumină, nu rezultatul interacțiunii radiațiilor cu materia. Potrivit lui Einstein, cuantumul de radiatii este mai mult ca o particulă. Quantum este fie absorbit complet, sau nu absoarbe deloc. Einstein a introdus photoelectron zbor foton ca rezultat al coliziunii cu un electron a metalului în care toată energia fotonului este transmisă electronului. Deci, Einstein a creat teoria cuantică a luminii, și, pornind de la ea, scrie o ecuație pentru efectul fotoelectric:

Ktsionnye și spectre de dispersie, diferențele
.

Aici - constanta Planck,

Ktsionnye și spectre de dispersie, diferențele
- frecvența,
Ktsionnye și spectre de dispersie, diferențele
- din metal de ieșire de lucru de electroni,
Ktsionnye și spectre de dispersie, diferențele
- masa de repaus de electroni, viteza v- a electronului.

Această ecuație a explicat legile stabilite experimental ale efectului fotoelectric.

Deoarece funcția de lucru electronică a materialului este constantă, atunci, pe măsură ce crește frecvența și crește viteza de electroni.

Fiecare foton bate un electron. Prin urmare, numărul de electroni ejectate nu poate fi mai mare decât numărul de fotoni. Când toți electronii ejectat ajunge la anod, fotocurentul încetează să crească. Deoarece intensitatea luminii crește, numărul de fotoni incident pe suprafața substanței. În consecință, numărul de electroni care acești fotoni bat. Acest lucru crește saturația fotocurentului.

Când fotoni de energie suficienta pentru a face funcția de lucru, viteza electronilor emiși va fi zero. Acesta este efectul fotoelectric „chenar roșu“.

efectul fotoelectric intern este observat în semiconductori cristaline și dielectricilor. Constă în faptul că sub iradiere mărește conductivitatea electrică a acestor substanțe ca urmare a creșterii numărului acestora de purtători liberi (electroni și goluri).