Фотоэффект

Известны следующие виды эмиссии электронов твердыми телами термоэлектронная автоэлектронная (или электростатическая) фотоэлектронная (или внешний фотоэффект) вторичная, возникающая при бомбардировке твердого тела тяжелыми частицами (атомами, ионами) или потоком первичных электронов. [c.61]

Законы фотоэффекта. Путем обобщения полученных результатов были установлены следующие закономерности фотоэффекта [c.342]

Фотоэффект не возникает, если частота света меньше некоторой характерной для каждого металла величины v , называемой красной границей. [c.342]

Вторая и третья закономерности фотоэффекта законами классической физики не объясняются. [c.343]

Квантовая теория света и фотоэффект. Явление фотоэффекта и все его закономерности хорошо объясняются с помощью квантовой теории света, что подтверждает квантовую природу света. [c.343]

Частота света, определяемая условием (15.20а), называется красной границей фотоэффекта. Слово красная не имеет никакого отношения к цвету света, при котором происходит фотоэффект. [c.344]

Формула Эйнштейна для фотоэффекта в неметаллах имеет вид [c.345]

Наличие —работы отрыва связанного электрона от атома внутри неметаллов — объясняется тем, что в отличие от металлов, где имеются свободные электроны, в неметаллах электроны находятся в связанном с атомами состоянии. Очевидно, при падении света на неметаллы часть световой энергии тратится на фотоэффект в атоме— на отрыв электрона от атома, а оставшаяся часть тратится на работу выхода электрона и сообщение электрону кинетической энергии. [c.345]

В отличие от металлов в полупроводниках и диэлектриках также возникает так называемый внутренний фотоэффект, состояш,ий в возбуждении электронов из валентной зоны в зону проводимости. Для внутреннего фотоэффекта энергия поглощенного светового кванта не должна быть меньше ширины запрещенной зоны (разность энергии между нижней границей зоны проводимости и верхней границей валентной зоны). [c.345]

Смещение красной границы фотоэффекта. Выше мы излагали суть теории Эйнштейна и ее экспериментальное подтверждение в рамках линейной оптики — при слабых световых полях. Подобный фотоэффект можно называть однофотонным. [c.345]

Двухфотонный внутренний фотоэффект в полупроводнике наблюдался еще в 1964 г. в dS при использовании рубинового лазера. [c.345]

В отличие от рассмотренного выше внешнего фотоэффекта, при котором под действием света электроны выходят из исследуемой среды наружу, для полупроводников более характерны два других фотоэлектрических явления внутренний и вентильный фотоэффекты. [c.346]

Вентильный фотоэффект. Вентильный фотоэффект — это явление возникновения э. д. с. при освещении контакта двух разных полупроводников или полупроводника металла в отсутствие внешнего электрического поля. На этом явлении основаны вентильные фотоэлементы, обладающие тем преимуществом перед фотосопротивлениями и внешними фотоэлементами, что они могут служить индикаторами лучевой энергии, не требующими внешнего питания. Но главная особенность вентильных фотоэлементов состоит в том, что они открывают путь для прямого превращения солнечной энергии в электрическую. В начале нашего века существовали фотоэлементы, работающие на контактах полупроводников и металлов. Однако в дальнейшем было показано, что наиболее эффективными являются фотоэлементы, основанные на использовании контакта двух полупроводников с р- и -типами проводимости, т. е. на так называемом р- -переходе. При освещении перехода в р-области образуются электронно-дырочные пары. Электроны и дырки диффундируют к р- -переходу. Электроны под действием контактного поля будут переходить в -область. Дырки же преодолевать барьер не могут и остаются в р-области. В результате р-область заряжается положительно, -область — отрицательно и в р-я-переходе возникает дополнительная разность потенциалов. Ее и называют фотоэлектродвижущей силой (фото-э. д. с.). [c.346]

Квантовая теория явления Комптона. Явление Комптона было объяснено на основе квантовой теории света. Совпадение результатов квантовой теории с опытными данными говорит в пользу фотонной теории света. Следовательно, явление Комптона является одним из экспериментальных фактов, подтверждающих квантовую теорию света. Эффект Комптона ценен еще и тем, что им проверялся в процессах с участием фотонов не только закон сохранения энергии (как это было при фотоэффекте), но также и закон сохранения импульса. [c.347]

Умова — Пойнтинга 26, 250 Вентильный фотоэффект 346 [c.426]

Фотоэлемент с внешним фотоэффектом — см. фотоэлемент электровакуумный. [c.164]

Фотоэлемент с внутренним фотоэффектом — см. фотоэлемент полупроводниковый. [c.164]

Открытие фотоэффекта. Гипотеза Планка о квантах послужила основой для объяснения явления фотоэлектрического эффекта, открытого в 1887 г. немецким физиком Генрихом Герцем. [c.299]

Явление испускания электронов веществом под действием электромагнитного излучения называется фотоэффектом. [c.300]

Законы фотоэффекта. Количественные закономерности фотоэлектрического эффекта были установлены выдающимся русским физиком Александром Григорьевичем Столетовым (1839—1896) в 1888— 1889 гг. Используя вакуумный стеклянный баллон с двумя электродами (рис. 298), он исследовал зависимость силы тока в баллоне от напряжения между электродами и условий освещения электрода. [c.300]

Перечисленные экспериментальные факты позволили сформулировать следующие законы фотоэффекта [c.300]

Если частота света меньше некоторой определенной для данного вещества минимальной частоты, то фотоэффект не происходит (красная граница фотоэффекта). [c.301]

Объяснить основные законы фотоэффекта на основе электромагнитной теории света не удалось. [c.301]

Время запаздывания по расчетам на основе электромагнитной теории света должно быть весьма значительным, по крайней мере, должно составлять несколько десятков минут. В действительности же фотоэффект [c.301]

Электромагнитная теория света не могла объяснить независимость энергии фотоэлектронов от мощности светового излучения, существование красной границы фотоэффекта, пропорциональность кинетической энергии фотоэлектронов частоте света. [c.301]

Фотоны. Объяснение основных законов фотоэффекта было дано Альбертом Эйнштейном (1879—1955) в 1905 г. Гипотезу Планка об излучении света в виде отдельных порций — квантов с энергией, пропорциональной частоте света, А. Эйнштейн дополнил предположением о дискретности, локализации этих квантов в пространстве. [c.301]

На основе представлений о фотоне как частице, которая может излучаться или поглощаться лишь как целое, явление фотоэффекта получает простое объяснение поглощая один фотон, электрон внутри фотокатода увеличивает свою энергию на значение энергии фотона Av. [c.301]

Фотоэмиссия. При поглощении эмиттером светового излучения могут появиться электроны настолько большой энергии, что некоторые из них преодолевают барьер и оказываются эмитти-рованными. Это явление известно под названием внешнего фотоэффекта. Для металлов условие возникновения фотоэмиссии (закон Энштейна) имеет вид [c.66]

Фотоэффект. Облучая ультрафиолетовыми лучами находящиеся под напряжением электроды, Герц в 1887 г. наблюдал ускорение процесса разряда. Позднее Галвакс указал, что явление, наблюденное Герцем, обусловлено ионизацией окружающего электроды газа зарядами, вырванными под действием света. [c.342]

В 1898 г. Ленард и Томсон методом отклонения зарядов в электрическом и магнитном полях определили удельный заряд заряженных частиц, вырываемых светом из катода, и получили выражение е/т = —5,27-10 СГСЕ ед.з/г, совпадающее с известргым удельным зарядом электрона. Отсюда следовало, что под действием света происходит вырывание электронов из вещества катода. Явление это носит название фотоэлектрического эффекта или просто фотоэффекта. [c.342]

Первую закономерность фотоэффекта, а также возникновение самого ( тоэффекта легко объяснить, исходя из законов классической физики. Действительно, световое поле, воздействуя на электроны внутри металла, возбуждает их колебания. Амплитуда вынужденных колебаний может достичь такого значения, при кото- [c.342]

Как следует из (15.19), фотоэффект в металлах может возникнуть только при /zv 5зу4, в противном случае энергия фотона будет недостаточной для вырывания электрона из металла. Наименьшая частота света v , под действием которого происходит фотоэффект, определяется, очевидно, из условия [c.344]

Если в качестве источника света пользоваться мощными лазерными источниками, то возникает многофотонное поглощение , а следовательно многофотонный фотоэффект. Под действием светового поля напряженностью 10 В/см удалось надежно регистрировать шести- и семифотонную ионизацию инертных газов. [c.345]

Отметим, что энергия фотонов нелазерных излучений с той же частотой, что у излучения рубинового лазера (1,8 эВ), явно недостаточна для осуществления внутреннего фотоэффекта в dS, ширина зоны у которого 2,4 эВ. Единственной причиной возникновения внутреннего фотоэффекта под действием мощного лазерного излучения явилось поглощение более одного фотона в каждом акте. [c.345]

Многофотонный фотоэффект приводит к исчезновению красной границы фотоэффекта, определяемой формулой (15.20а), и ее смещению в длинноволновую часть шкалы электромагнитных волн. Это вполне понятно, так как при многофотонном, например -фотонном, фотоэффекте в левой части выражения (15.19) будет присутствовать энергия не одного, а п квантов. В частности, если энергии всех поглощенных квантов равны, то для п-фотонного фотоэффекта условие (15.20) будет иметь вид = А, где /г ш 1 — энергия одного фотона. Тогда v,j n = Alhit = h uH/hn, т. е. красная граница , выраженная в частотах, в этом случае станет в п раз меньше по сравнению с однофотонным фотоэффектом. [c.345]

Фотопроводимость. Внутренний фотоэффект, или фотопроводимость, — это явление возникновения внутри полупроводника избыточных носителей тока под действием освещения. В простейшем случае собственного полупроводника излучение возбуждает валентные электроны в зоне проводимости, где они находятся в свободном состоянии и могут участвовать в процессе переноса заряда. Вклад в прО Зодимость дают также возникаюш,ие в валентной зоне дырки. В примесном полупроводнике -типа кроме собственного фотоэффекта возможно еще возбуждение электронов из связанных состояний на донорных центрах в зону проводимости. Аналогичным образом в полупроводниках р-типа возможно возбуждение электронов из валентной зоны на акцепторные уровни, создавая тем самым подвижные дырки. Характерно, что в обоих случаях" примесной фотопроводимости в кристалле генерируются свободные носители только одного знака. Так же, как и внешний фотоэффект, фотопроводимость проявляется в однородном материале в присутствии внешнего электрического поля. [c.346]

Корпускулярно-волновой дуализм, Законы фотоэффекта, явления взаимодействия света с веществом электромагнитная теория света объяснить не может. В XX в. в физике утвердились представления о корпускулярноволновом дуализме свойств света. [c.264]

Оптика (1977) -- [ c.342 , c.345 ]

Физика. Справочные материалы (1991) -- [ c.300 ]

Основы ядерной физики (1969) -- [ c.31 ]

Оптика (1976) -- [ c.633 ]

Введение в ядерную физику (1965) -- [ c.240 , c.243 ]

Физические величины (1990) -- [ c.230 ]

Атомная физика (1989) -- [ c.18 ]

Техника в ее историческом развитии (1982) -- [ c.0 ]

Приборы автоматического контроля размеров в машиностроении (1960) -- [ c.138 ]

Техническая энциклопедия Том19 (1934) -- [ c.0 ]

Технический справочник железнодорожника Том 1 (1951) -- [ c.496 ]

Теория рассеяния волн и частиц (1969) -- [ c.498 ]

Статистическая механика (0) -- [ c.278 , c.304 ]

Техническая энциклопедия том 25 (1934) -- [ c.277 ]

Справочное руководство по физике (0) -- [ c.410 ]

Справочник по элементарной физике (1960) -- [ c.0 , c.164 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...