20. Внешний фотоэффект. Опыты Столетова. Вольт-амперная характеристика вакуумного элемента. Законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна.

Внешний фотоэффект — это явление, при котором электроны вылетают из вещества под действием света. Такие электроны называют фотоэлектронами.

Опыты Столетова показали, что при освещении металлической пластинки в вакуумном элементе возникает электрический ток. Столетов исследовал, как этот ток зависит от напряжения, освещённости и частоты света.

Вольт-амперная характеристика вакуумного фотоэлемента показывает зависимость фототока от напряжения между электродами. При увеличении положительного напряжения фототок растёт, а затем достигает насыщения. Ток насыщения означает, что почти все вылетевшие электроны достигают анода. Если подать задерживающее напряжение, ток уменьшается и при некотором напряжении становится равным нулю.

Законы фотоэффекта:

• Сила фототока насыщения прямо пропорциональна интенсивности света.
• Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов зависит от частоты света, а не от его интенсивности.
• Для каждого вещества есть красная граница фотоэффекта — минимальная частота света, при которой фотоэффект ещё возможен.
• Фотоэффект происходит практически без запаздывания.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

\[ h\nu = A_{\text{вых}} + \frac{mv^2}{2} \]

Здесь \( h\nu \) — энергия фотона, \( A_{\text{вых}} \) — работа выхода электрона из металла, \( \frac{mv^2}{2} \) — максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона.

0 0 Пожаловаться