Fotoelektrické emisie

definícia: Keď lúč svetla osvetlí povrchkovov, ako je sodík, draslík, cézium a rubídium, potom ich elektróny začínajú emitovať. Fenomén emisií elektrónov je známy ako fotoelektrická emisia.

Inými slovami, fotoelektrická emisia jeproces, prostredníctvom ktorého sa voľné elektróny uvoľňujú z povrchu kovov, keď absorbuje svetlo. Fotoelektrická emisia závisí od frekvencie svetla a nie od intenzity svetla.

Niektoré kovy ako alkalické, sodné atď. vyžadujú veľmi málo energie na pohyb elektrónov z ich povrchov. Alebo môžeme povedať, že ich práca je menej. Keď svetelná energia dopadajúca na povrch týchto kovov, elektróny sa pod napätím a začnú vyžarovať. Elektrony emitované týmto spôsobom sú známe ako fotoelektróny. Prúd, ktorý indukuje fotoelektróny, je známy ako fotoelektrický prúd.

Počet emitovaných elektrónov závisí odintenzita svetla dopadá na povrch a frekvencia ich vyžarovania. Táto vlastnosť kovov sa tiež používa na meranie intenzity svetla dopadajúceho na povrch.

Uvažujme, že obrázok nižšie ukazuje fenoménfotoelektrické emisie. Emitor a anóda sú uzavreté vo vákuovej sklenenej trubici G. Anóda je vyrobená z tenkého kovu a je udržiavaná na pozitívnom potenciáli týkajúcom sa žiariča. Keď svetlo dopadajúce na povrch kovu potom elektróny začnú vysunúť z povrchu žiariča. Elektrony sa posunuli smerom k pozitívnej anóde a stanovili prúd v externom obvode. Prúd elektrónov sa udržiava až do pokračovania osvetlenia.

Energia fotónov dopadajúcich na povrch závisí od frekvencie svetla a je vyjadrená ako,

kde „h“ je konštanta dosky a ich hodnota sa rovná 6.626Χ10^-34 joule-sekunda, f ukazuje frekvenciu svetla v hertzoch.

Energia potrebuje na emisiu elektrónov = eΦ

Kde sa e - elektróny nabíjajú a φ - pracovná funkcia elektrónov vo voltoch.

Preto fotóny, ktoré spôsobujú emisie, sú dané výrazom

Minimálne množstvo energie, ktoré spôsobuje fotoelektrickú emisiu, je známe ako prahová frekvencia, A je vyjadrená ako,

Kde c je rýchlosť svetla a ich hodnota sa rovná 3 Χ 10⁸ pani.

Rovnice udávajú vlnovú dĺžku prahovej frekvencie,

Ak je žiarenie vyššie ako vyššieFenomén fotoelektrickej emisie sa vyskytne len vtedy, ak je veľkosť vlnovej dĺžky väčšia ako vyššie uvedená rovnica. Energetický vzťah sa stáva,

Zvážte, že napätie V znižuje rýchlosť emitovaných elektrónov av tomto prípade

Fenomén fotoelektrického vyžarovania vo fototubách a trubice sa používa v zvukoch televízie a filmu.

Zákony fotoelektrickej emisie

• Emisie elektrónov z povrchu kovu sa môžu vykonávať len vtedy, keď na ich povrch dopadá dostatočné množstvo energie.
• Počet elektrónov emitovaných za sekundu je priamo úmerný množstvu svetla dopadajúceho na povrch.
• Energia emitovaných elektrónov je bez množstva fotónov dopadajúcich na povrch a závisí od frekvencie svetelného toku.

Poznámka: Ak sú elektróny emitované z povrchu kovu kvôli zahrievaniu, potom je tento proces známy ako emisia termiónov.