Оптика. Жукова В.А - 73 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

насыщения, который определяется количеством «вырванных» в единицу
времени из катода электронов, прямо пропорционален световому потоку.
Энергия фотона затрачивается частично на освобождение электрона
из металла, а оставшаяся часть идет на приобретение освободившимся
электроном кинетической энергии. Минимальную энергию, необходимую
для вырывания электрона из металла, называют работой выхода А. Тогда
закон сохранения энергии
для электронов, вылетающих из металла с мак-
симальной скоростью, можно записать в виде
2
max
2
m
hA
υ
ν= + . (6.6)
Записанное выражение получило название уравнения Эйнштейна для
внешнего фотоэффекта. Уравнение (6.6) получено в предположении, что
электроны в металле движутся независимо друг от друга. Они не взаимо-
действуют, поэтому передача энергии фотоном одному из электронов не
меняет энергии остальных электронов. Уравнение Эйнштейна легко объ-
ясняет второй и третий законы фотоэффекта. При условии
hA
ν
< электрон
не может выйти из металла. Это значит, что существует некоторая мини-
мальная частота излучения – красная граница
0
A
h
ν
= , (6.7)
при которой еще возможен фотоэффект. При меньших частотах <
фо-
тоэффект отсутствует. С ростом частоты излучения максимальная кинети-
ческая энергия электрона возрастает по линейному закону. Таким образом,
уравнение Эйнштейна объясняет линейную зависимость
ν
0
ν
З
U от частоты па-
дающего света
(
)
0З
eU h
=
ν−ν . (6.8)
В частности, тангенс угла наклона зависимости
З
U от равен отно-
шению постоянной Планка к заряду электрона. Сравнение эксперимен-
тального значения тангенса угла наклона зависимости
ν
З
U от с отноше-
нием
ν
he показало их хорошее совпадение ( he
ξ).
Применение фотоэффекта
Фотоэффект широко используется в науке и технике для регистрации
и измерения световых потоков. Приборы, действие которых основано на
использовании фотоэффекта, называются фотоэлементами (ФЭ).
Вакуумный фотоэлемент представляет собой стеклянный баллон, из
которого выкачан воздух. Часть внутренней поверхности баллона покрыта
73

Страницы