Составители:
Рубрика:
2
Поэтому при напряжении между катодом и анодом фо-
тоэлемента равном нулю, некоторое количество фотоэлек-
тронов достигает анода и создает небольшой фототок. При
подаче на анод фотоэлемента отрицательного напряжения
фототок постепенно убывает, обращаясь в нуль при некото-
ром напряжении называемом запирающим (см. рис. 1, на
котором представлена вольт-амперная характеристика
(ВАХ) фотоэлемента).
Максимальная начальная скорость фотоэлектронов
связана с задерживающей разностью потенциалов U
з
соот-
ношением где e и m – заряд и масса электрона.
з
eU
mV
=
2
2
max
(4)
С учетом (2) уравнение (1) можно записать в виде
3
eUAhv
+
=
(5)
Зависимость задерживающей разности потенциалов U
з
от частоты ν света (рис. 2)
e
A
e
h
U
з
−ν= (6)
есть уравнение прямой линии. На оси ординат эта прямая отсекает (ν=0) отрезок равный А/е; точка пересечения
прямой с осью абсцисс дает граничную частоту (красную границу) фотоэффекта ν
0
= А/h, а угловой коэффициент этой
прямой равен тангенсу угла наклона ее к оси частот и определяет величину h/е.
Изучение закона Столетова состоит в построении графика зависимости фототока насыщения I
н
от светового по-
тока Ф, падающего на фотокатод. При изменении накала лампы изменяется и спектральный состав света. Поэтому для
изменения Ф в работе изменяются расстояние от лампы до фотоэлемента. Если лампу считать изотропным источни-
ком света с силой света I
0
, то на расстоянии r от нее освещенность
2
0
r
I
E =
(7)
Световой поток, падающий на фотокатод с площадью S
2
0
r
SI
SEФ =⋅=
(8)
Согласно этому выражению закону Столетова соответствует прямая линия на графике зависимости
U
з
ν
ν
0
e
A
0
рис. 2
U
з
U, В
I
ф
, мкА
I
н
0
рис. 1
2
Поэтому при напряжении между катодом и анодом фо-
Iф, мкА тоэлемента равном нулю, некоторое количество фотоэлек-
тронов достигает анода и создает небольшой фототок. При
подаче на анод фотоэлемента отрицательного напряжения
Iн фототок постепенно убывает, обращаясь в нуль при некото-
ром напряжении называемом запирающим (см. рис. 1, на
котором представлена вольт-амперная характеристика
(ВАХ) фотоэлемента).
Максимальная начальная скорость фотоэлектронов
связана с задерживающей разностью потенциалов Uз соот-
ношением где e и m заряд и масса электрона.
Uз 0 U, В
рис. 1
2
mVmax
= eU з (4)
2
С учетом (2) уравнение (1) можно записать в виде
hv = A + eU 3 (5)
Зависимость задерживающей разности потенциалов Uз от частоты ν света (рис. 2)
Uз
ν
0 ν0
A
e
рис. 2
h A
Uз = ν − (6)
e e
есть уравнение прямой линии. На оси ординат эта прямая отсекает (ν=0) отрезок равный А/е; точка пересечения
прямой с осью абсцисс дает граничную частоту (красную границу) фотоэффекта ν0 = А/h, а угловой коэффициент этой
прямой равен тангенсу угла наклона ее к оси частот и определяет величину h/е.
Изучение закона Столетова состоит в построении графика зависимости фототока насыщения I н от светового по-
тока Ф, падающего на фотокатод. При изменении накала лампы изменяется и спектральный состав света. Поэтому для
изменения Ф в работе изменяются расстояние от лампы до фотоэлемента. Если лампу считать изотропным источни-
ком света с силой света I0, то на расстоянии r от нее освещенность
I0
E= (7)
r2
Световой поток, падающий на фотокатод с площадью S
I 0S
Ф = E ⋅S = (8)
r2
Согласно этому выражению закону Столетова соответствует прямая линия на графике зависимости
