Квантовый выход фотоэффекта

Нетрудно представить себе, насколько сложным оказывается расчет квантового выхода фотоэффекта. Во-первых, надо найти вероятность зарождения фотоэлектрона в определенном состоянии и на определенном расстоянии от поверхности. Во-вторых, надо найти вероятность того, что указанный фотоэлектрон достигнет поверхности и при этом будет иметь энергию над уровнем вакуума . В-третьих, надо обе вероятности перемножить и затем проинтегрировать по соответствующим начальным состояниям электрона, а также по расстоянию от места поглощения фотона до поверхности тела. Тогда мы и получим значение квантового выхода для данной энергии фотона. При решении этой задачи надо знать структуру электронных состояний и распределение электронов по состояниям, фононный спектр, характер примесей и их распределение. [c.169]

Квантовым выходом фотоэффекта называется отношение количества вылетевших электронов к количеству поглощенных фотонов. Для его увеличения используют специальные составы материалов катодов (соединения щелочных металлов с сурьмой или висмутом, полупроводники). [c.228]

Квантовым выходом фотоэффекта называется отношение количества вылетевших электронов к количеству поглощенных фотонов. Для его увеличения используют специальные составы материа- [c.250]

Квантовый выход фотоэффекта 250 Кинематика 216 [c.512]

Если энергия фотона меньше значения, соответствующего красной границе фотоэффекта соо, квантовый выход V равен нулю (эфс ект не наблюдается). Когда энергия фотона становится больше указанного значения, возникает фотоэффект при этом квантовый выход быстро возрастает по мере увеличения tm. При некотором значении энергии фотона fib) величина F проходит через максимум и начинает за- [c.161]

Чем определяется вероятность внешнего фотоэффекта Все приведенные выше замечания носят сугубо качественный характер. Они объясняют в общих чертах закономерности фотоэлектронной эмиссии, но, разумеется, не позволяют оценить вероятность процесса, его квантовый выход. Для этого пришлось бы обратиться к квантовой электродинамике и квантовой теории твердого тела и рассмотреть весьма сложную задачу, требующую учета многих факторов. [c.168]

Квантовый выход внутреннего фотоэффекта. Предположим теперь, что полупроводник освещается монохроматическим светом, частота которого выше пороговой частоты для внутреннего фотоэффекта. Последняя определяется шириной запрещенной зоны в собственных полупроводниках и энергией ионизации донорных или акцепторных примесей в примесных полупроводниках. При поглощении фотонов электронами валентной зоны или примесных уровней будут происходить соответствующие квантовые переходы, приводящие к образованию дополнительных (неравновесных) носителей заряда, которые и обусловливают фотопроводимость. [c.176]

Некоторые полупроводники характеризуются очень высоким квантовым выходом (в ряде случаев до 30%), и к тому же энергия фотона, которая требуется для выбивания электрона, часто значительно меньше той, которая требуется в случае металлических поверхностей. Полупроводники дают возможность сдвинуть красную границу чувствительности поверхности в видимую, а в ряде случаев и в ближнюю инфракрасную область. Полупроводники почти повсеместно применяются в приборах с внешним, а также с внутренним фотоэффектом (фотосопротивления). Обозначения ряда фотокатодов поверхностей были стандартизованы [c.119]

Чго называется квантовым выходом внутреннего фотоэффекта [c.231]

Квантовый выход фотоэффекта 228 Керамические материалы 309 Кероген 14 [c.447]

Даже при отсутствии потерь на согласование и квантовом выходе фотоэффекта 1, для энергии кванта в 1 эВ эта величина соответствует энергии регистрируемого светового имлульса около 10 Дж/см (при глубине модуляции, близкой к 100 7о)- Тогда при временах накопления в МДП структуре ... 10 с, [c.183]

V и УФ-чувствительные ПВМС. Основные ограничения на чувствительность ПВ. 1С в УФ-области спектра накладываются возрастанием поглощения света в слоях структуры в подложке, в прозрачном электроде. Большой коэффициент поглощения j и УФ-излучсния приводит к поглощению этого излучения в приповерхностной области полупроводников, характеризуемой высокой скоростью рекомбинации носителей. Это снижает фоточув-ствительность полупроводников в этой области спектра. Кроме того, снижается квантовый выход фотоэффекта из-за появления. новых каналов возбуждения — прежде всего, возб ждения внутренних атомных оболочек. [c.185]

Огромное разнообразие задач, решаемых с помощью фотоэлементов, вызвало к жизни чрезвычайно большое разнообразие типов фотоэлементов с различными техническими характеристиками. Выбор оптимального типа фотоэлементов для решения каждой конкретной задачи основывается на знании этих характеристик. Для фотоэлементов с внешним фотоэффектом (вакуумных фотоэле-.. ментов) необходимо знание следующих характеристик рабочая область спектра относительная характеристика спектральной чувствительности (она строится как зависимость от длины волны падающего света безразмерной величины отношения спектральной чувствительности при монохроматическом освещении к чувствительности в максимуме этой характеристики) интегральная чувствительность (она определяется при освещении фотоэлемента стандартным источником света) величина квантового выхода (процентное отношение числа эмиттированных фотоэлектронов к числу падающих на фотокатод фотонов) инерционность (для вакуумных фотоэлементов она определяется обычно через время пролета электронов от фотокатода к аноду). Важным параметром служит также темновой ток фотоэлемента, который складывается из термоэмиссии фотокатода при комнатной температуре и тока утечки. [c.650]

Важной характеристикой полупроводникового материала является квантовый выход внутреннего фотоэффекта — число оптически генерируемых носителей заряда, приходящееся на один поглощенный фотон. Обозначим это число т). Различают квантовый выход для электронов проводимости (г] ) и дырок (т) ,). В беспримесном полупроводнике Tins ll/.- [c.176]

Квантовый выход Ф. э. из металлов в видимой и ближней УФ-областях электрон/фотон. Это свйзано прежде всего,с малой глубиной выхода фотоэлектронов, к-рая значительно меньше глубины поглощения света в металле. Большинство фотоэлектронов рассеивает свою энергию до подхода к поверхности и теряет возможность выйти в вакуум. При энергии фотонов вблизи порога фотоэффекта большинство фотоэлектронов возбуждается янже уровня вакуума и не даёт вклада в фотоэмисснонный ток. Кроме того, коэф. отражения в видимой и ближней УФ-областях велик и лишь малая часть излучения поглощается в металле. Эти ограничения частично снимаются в дальней УФ-области спектра, где У достигает величины 10 электрон/фотон при v lOaB рис. 1). Случайные загрязнения могут снизить Ф и сдвинуть порог Ф. э. в сторону более длинных волн. При этом У в дальней УФ-области спектра может возрасти. [c.365]

Из кривой рис. 24 видно, что с ростом температуры интенсивность вспышки резко возрастает, достигая максимального значения при —140°С, после чего интенсивность медленно падает, по-видимому, вследствие уменьшения концентрации / -центров. Небольшой подъем кривой при -50°С обусловлен термическим высвобождением электронов с более мелких уровней по сравнению с уровнями / -центров. По форме левая часть кривой рис. 24 почти идентична кривой зависимости фототока в Na l от температуры при его освещении светом в / -полосе поглощения [2, 14]. При понижении температуры кристалла около —150°С наблюдается очень крутой спад фототока, возникновение которого при низких температурах обусловлено зависимостью величины квантового выхода внутреннего фотоэффекта от температуры. Подобная зависимость определяется тем, что под действием света электрон переходит сначала преимущественно на возбужденный уровень 2р, с которого он может попасть в зону проводимости лишь под действием тепловых колебаний решетки. Совершенно ясно, что вероятность его освобождения с уровня 2р должна уменьшаться с понижением температуры кристалла, [c.65]

Основной количественной характеристикой внешнего фотоэффекта является так называемый квантовый выход, т. о. отношение числа фотоэлектронов вырываемых с единицы поверхности, к числу фотонов Л г, падающих на эту поверхность. Для большинства металлов у красной границы для фотоэффекта (йш Ф) квантовый выход N, N4 Ю . Тот факт, что у красной границы квантовый выход гораздо меньше единицы, вполне понятен — лишь те электроны, которые находятся неиосредст-вепно па поверхности, могут быть вырваны те электроны, которые находятся в глубине, в поверхностном слое, где поглощается излучение, испытывают соударения с другими электронами, прежде чем достигнут поверхности их энергия растрачивается в этих соударениях. При увеличении энергии фотонов (увеличении частоты излучеиия) ток эмиссии в вакуум увеличивается [c.231]

В п. 7.3.6 мы упоминали о важной модификации звездного интерферометра Майкельсона, предложенной Брауном и Твиссом. В разработанной ими системе свет от звезды фокусируют иа два фотоэлектрических детектора Р1 и Р , и информация о звезде получается путем изучения корреляции флуктуаций их выходных токов. Полный анализ характеристик такой системы должен учитывать квантовую природу фотоэффекта ) он требует также определенных знаний по электронике и поэтому выходит за рамки настоящей книги. Однако нетрудно понять принцип метода. При идеальных условиях эксперимента (отсутствие шума) ток на выходе каждого фотоэлектрического детектора пропорционален мгновенной интенсивнос-1-и 1 (/) падающего света, а флуктуация этого тока пропорциональна А/(/) = I ()—. Следовательно, в интерферометре Брауна и Твисса измеряется величина, пропорциональная 01. = <Д/1Д/а>. Простой статистический расчет показывает 1591 (см. также [60]), что Q,2 пропорционально квадрату степени когерентности и, значит, величина Q,2, так же как и дает иифор.мацию о размере звезды. [c.470]

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСТВО. Фотоэлектрические явления возникают при поглощении телом лучистой энергии кванты (см.) света срывают с атомов тела электроны, к-рые затем м. б. обнаружены в фотоэлектрическом токе. Смотря по тому, где происходит срывание электронов, различают фотоэффект поверхностный (внешний) и объемный (внутренний). Фотоэффект был открыт в конце 19 в., когда Герц (1887) и Галльвакс (1888) нашли, что металлы под действием ультрафиолетового света теряют отрицательный заряд. Впоследствии фотоэффект был обнаружен во всех веществах для области спектра от инфракрасной до рентгеновской были установлены его характерные свойства, его безинерционность и независимость от t°. Фотоэлектрические явления, возникающие при взаимодействии квантов и электронов, могли получить свое истолкование только после развития теории квантов основные закономерности фотоэффекта вытекают из квантовой теории света и являются прямым пе подтверждением. В основе их лежат два положения Эйнштейна. 1) Каждый квант срывает один электрон. Экспериментальная проверка этого положения встречает затруднения, так как не все сорванные светом электроны проявляют себя в фотоэлектрич. токе. Фактически промеренное их число, приходящееся на один квант поглощенной энергии, называют квантовым выходом. Квантовый выход во внешнем фотоэффекте весьма мал (порядка 0,01), во внутреннем—он близок к единице. 2) При столкновении с электроном квант отдает ему свою энергию hv она тратится в общем случае на то, чтобы а) освободить электрон из атома и выбросить его через поверхностный слой в другую среду (работа выхода РУ, б) сообщить электрону кинетическую [c.142]

Внешний фотоэффект в металлах объясняется з квантовой оптике (V.S.l.l"). Для выхода из металла электрон должен совершить работу выхода А (111.3.7.3°). В результате поглощения фотона металлом энергия фотона hv может быть целиком передана электрону ). Если hv A, то электрон сможет совершить работу выхода и покинуть металл. Наибольшая кинетическая энергия mvlz j2 вылетевшего фотоэлектрона по закону сохранения энергии находится из уравнения Эйнштейна для внешнего фотоэффекпш [c.412]

Фотоэлектрические П. о. и. непосредственно преобразуют эл.-магн. энергию в электрическую. Их разделяют на П, о, и, с внеш. и внутр. фотоэффектом. К ним относятся фотоэлементы, фотоэлектронные умножители, фоторезисторы, фотодиоды, электронно-оптические преобразователи, П. о. и, с фотоэлектро-магн. эффектом, квантовые усилители оптич. диапазона. Эти П. о. и. селективны, и их реакция зависит от величины энергии отд. поглощённых квантов. Спектральная хар-ка П. о. и. с внеш. фотоэффектом имеет характерную длинноволновую (красную) границу в области 0,6—1,2 мкм, определяемую природой в-ва чувствит. элемента приёмника (см. Работа выхода). Фотоэлектрич. П. о. и. с внутр. фотоэффектом в зависимости от типа чувствительны и в далёкой И К области спектра (до 10—30 мкм). Порог чувствительности П. о. и. с внеш. фотоэффектом может быть доведён до 10-12—10-15 Вт/Гц при постоянной времени 10 с. Порог чувствительности т. н. счётчиков фотонов (полупроводниковых лавинных фотодиодов) ещё выше — до 10 Вт/Гц Предельная чувствительность фоторезисторов 10 — 10Вт/Гц при постоянной времени 10 —10 с. [c.586]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...