Физика. Квантовая физика. Комаровских К.Ф - 22 стр.

UptoLike

22
РАБОТА 82. ИЗУЧЕНИЕ ВНЕШНЕГО ФОТОЭФФЕКТА
I. Цель работы
Ознакомление с внешним фотоэлектрическим эффектом. Задача состоит
в получении вольт-амперной и световой характеристик фотоэлемента и опреде-
лении его чувствительности.
2. Краткая теория исследуемого явления
Внешний фотоэффект, или фотоэлектронная эмиссия, заключается в ис-
пускании электронов веществом под действием света. Наименьшая энергия,
которую необходимо сообщить электрону, чтобы удалить его из вещества в ва-
куум, называется работой выхода А.
Если hν энергия квантабольше работы выхода электрона из металла
(hν > А), то часть ее превращается
в кинетическую энергию электрона
2
2
макс
mV
Ah +=ν . (1)
Соотношение (1), называемое уравнением Эйнштейна, является основ-
ным законом фотоэффекта, выражающим закон сохранения энергии.
Очевидно, что при энергии фотона
ν
h < А фотоэффект наблюдаться не
будет. Частота света, при которой прекращается фотоэффект, называется крас-
ной границей фотоэффекта (
кр
hν = А или
А
hc
кр
=
λ
).
Для наблюдения фотоэффекта пластина из материала, в котором иссле-
дуется фотоэффект, располагается в прозрачном сосуде, из которого откачан
воздух. В этот же сосуд помещается второй электрод, выполняющий роль ано-
да. Если при освещении исследуемой пластиныфотокатода между нею и ано-
дом подать напряжение, то испущенные фотокатодом электроны будут притя-
гиваться положительно зараженным анодом. Возникший фототок зависит не
только от освещенности катода, но и от напряжения между катодом и анодом.
Такая зависимость фототока i
B
ф
B от напряжения U при постоянном лучистом по-
токе Ф называется вольт-амперной характеристикой фотоэлемента. При неко-