Детекторы излучения. Загрубский А.А - 46 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

правлением вылета электрона и нормалью к поверхности)
КВАНТОВЫМ
ВЫХОДОМ ФОТОЭМИССИИ
Y, равным отношению числа вышедших элек-
тронов (фотоэлектронов) к числу поглощенных фотонов. Спектр
Y(=ω)
имеет длинноволновую (красную) границу, определяемую
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ РАБОТОЙ ВЫХОДА Ф
ph
.
Угловое распределение эмитированных фотоэлектронов в фотока-
тодах ФЭУ можно считать косинусным, т.е. довольно существенная
часть электронов эмитируется под большими углами к поверхности. Это
необходимо учитывать при конструировании катодной камеры, но
больших сложностей не создает, т.к.
средние энергии фотоэлектронов
(а, следовательно, и их тангенциальные составляющие) малы по сравне-
нию с вытягивающими потенциалами.
Для объяснения этих законов и механизма фотоэмиссии из полу-
проводника удобно воспользоваться его зонной моделью.
Согласно зонной теории, электроны в кристаллах обобществлены
и свободно (почти) перемещаются по кристаллу
1
. В нормальном со-
стоянии потоки электронов в любом направлении одинаковы и потому
средняя скорость их перемещения равна нулю. Электрический ток воз-
никнет, если внешнее поле изменит это симметричное распределение
электронов по импульсам.
Но электрон – квантовая частица и все допустимые состояния
квантованы по импульсу. Шаг квантования δ
р (в проекциях на оси) об-
ратно пропорционален размеру кристалла
L:
L
p
=π
=δ
2
. Этот шаг
очень мал, но факт квантования важен, поскольку он определяет коли-
чество возможных электронных состояний в заданном объеме
р-пространства. А одно состояние могут занимать не более двух элек-
тронов с различными спинами (принцип Паули).
От величины импульса зависит не только кинетическая энер-
гия
2
*2
2
mpE
k
= , но и потенциальная. Дело в том, что электрон – вол-
на и от длины волны,
p=
π
=
λ
2 , зависит и характер, и энергия его
взаимодействия с периодическим полем кристалла. Если λ равна двум
1
Эта модель применима не ко всем типам твердых тел, но ко всем, кото-
рые могут считаться проводящими.
2
Масса, мера инерции электрона в периодическом поле кристалла, не
равна массе свободного электрона. Ее называют
ЭФФЕКТИВНОЙ МАССОЙ и обо-
значают как . *m
46

Страницы