15
Лабораторная работа № 304
ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ВНЕШНЕГО ФОТОЭФФЕКТА
I. Цель и содержание работы
- Измерение вольтамперной характеристики фотоэлектронного
умножителя (ФЭУ);
- оценка постоянной Планка;
- определение работы выхода фотоэлектронов.
II. Краткая теория работы
Явление, называемое фотоэлектрическим эффектом (или фо-
тоэффектом), было обнаружено в 1887 г. Г.Герцем. Оно заключает-
ся в
освобождении электронов, находящихся в связанном состоя-
нии в веществе, под действием электромагнитного излучения. Раз-
личают внешний и внутренний фотоэффекты. При внешнем фото-
эффекте (фотоэлектронная эмиссия) происходит испускание элек-
тронов в вакуум. Его можно наблюдать в любых твердых телах и в
газах на отдельных атомах и молекулах (фотоионизация). Фото-
электронная эмиссия
является результатом трех последовательных
процессов: поглощения фотона и появления электрона с высокой
энергией; движения этого электрона к поверхности, при котором
часть его энергии может рассеяться за счет взаимодействия с дру-
гими электронами, дефектами или фононами; выхода электрона в
вакуум или другую среду через потенциальный барьер на границе
раздела. В случае внутреннего
фотоэффекта электроны под дейст-
вием электромагнитного излучения совершают переходы из свя-
занных состояний в свободные без вылета наружу. Фотоэффект –
явление чисто квантовое. В опытах А.Г. Столетова (1888 г.) были
установлены следующие закономерности внешнего фотоэффекта:
1) максимальная кинетическая энергия электронов, вылетаю-
щих с поверхности тела, не зависит от интенсивности падаю-
щего света
, а определяется только его частотой; прямо про-
порциональна частоте;
