Изучение явления внешнего фотоэффекта. - 5 стр.

UptoLike

18
лов, а также монослоев этих металлов и кислорода приводит к
уменьшению
χ
и
кр
νh .
r
hA
ν
h
ν
F
E
A
E
Рис. 2. Потенциальная яма для электрона внутри металла.
F
E энергия Ферми. Aработа выхода. νh энер-
гия фотона.
Ah
ν
энергия электрона, вылетевше-
го из металла.
Коротковолновое электромагнитное излучение способно ио-
низовать атомы, т.е. выбивать из них электроны. В этом случае
I
mv
h +=ν
2
2
, где I энергия ионизации. Так как свободный элек-
трон не поглощает фотон (не выполняются одновременно законы
сохранения энергии и импульса), то вероятность фотоэффекта тем
больше, чем сильнее связан электрон в атоме. Т.е. фотоэффект про-
исходит в основном на внутренних электронах атома и более суще-
ствен для тяжелых атомов, в которых электроны
сильнее связаны с
ядром.
Данная лабораторная работа основана на анализе уравне-
ния (1). Рассмотрим (1), используя иллюстрацию, приведенную на
рис. 1. Если частота падающего на катод фотона превышает крас-
ную границу фотоэффекта, то электрон покидает катод со скоро-
стью
v
. Варьируя разность потенциалов U между катодом и ано-
дом можно добиться прекращения фототока, т.е. фотоэлектроны
полностью тормозятся внешним электрическим полем. Условием
торможения является равенство работы поля над электроном кине-
тической энергии фотоэлектрона:
2
2
mv
eU =
. Напряжение, опреде-
ляемое из этого условия, называется задерживающим напряжени-
ем
з
U . На рис. 3 приводится пример зависимости фототока от на-