рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Образование
/
Расчетные зависимости

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Расчетные зависимости

Расчетные зависимости - раздел Образование, Расчетные зависимости Явление Вырывания Электронов Светом Из Твердых, Жидких Веществ Получило Назва...

Явление вырывания электронов светом из твердых, жидких веществ получило название внешнего фотоэлектрического эффекта (внешнего фотоэффекта). Ионизация атомов или молекул газа под действием света называется фотоионизацией.

Первые фундаментальные исследования внешнего фотоэффекта выполнены А. Г. Столетовым (1888 г.). Теоретические объяснения этих законов дал А. Эйнштейн. Эйнштейн предложил рассматривать свет, взаимо ـ действующий с веществом, не как волну, а как поток «корпускул» или «квантов». Энергия каждого кванта определяется соотношением

(2.1)

где ν – частота света; h – постоянная Планка.

Фотоэлектроны, покидающие, например, металл, обладают широким набором скоростей. При заданном значении частоты ν максимальное значение скорости V _макс. определяется из уравнения Эйнштейна

(2.2) где m – масса покоя электрона; А – работа выхода, зависящая от химической природы вещества и состояния его поверхности. Частота ν₀, для которой энергия падающего кванта hν₀ равна работе выхода, называется красной границей фотоэффекта

, (2.3)

откуда

или (2.4)

Следует иметь ввиду, что на работу выхода оказывают большое влияние нанесенные на поверхность тонкие слои электроположительных металлов, таких как цезий, барий, церий, торий. При адсорбции этих атомов на поверхность металла они отдают металлу свой внешний валентный электрон и превращаются в положительно заряженный ион. Эти ионы индуцируют в поверхностном слое металла равный по величине отрицательный заряд. У поверхности возникает двойной электрический слой, который облегчает выход электронов из металла. Так, например, в присутствии слоя цезия работа выхода электронов из вольфрама уменьшается с 4,52 эВ до 1,36 эВ. На рис. 2.1а показана схема установки для изучения внешнего фотоэффекта в металлах.

Рис. 2.1. Схема экспериментальной установки (а), вольтамперная характеристика фотоэлемента (б)

Основным элементом установки, чувствительным к свету, является фотоэлемент (ФЭ). Он выполнен в виде стеклянного вакуумированного баллона. На внутренней поверхности баллона с одной стороны нанесен тонкий слой металла с покрытием, понижающим работу выхода, – фотокатод (К). В центральной части баллона расположен металлический анод (А), имеющий форму кольца.

Свет от источника излучения – лампы накаливания (Л) попадает на фотоэлемент (ФЭ). Для исключения влияния внешних источников света (фона) фотоэлемент и лампа накаливания помещены в кожух. Напряжение между анодом и катодом регулируется с помощью потенциометра (П). Значения тока и напряжения регистрируются микроамперметром (А) и вольтметром (V) соответственно.

Характер зависимости фототока i в фотоэлементе от разности потенциалов U между анодом и катодом при неизменном световом потоке Ф изображен на рис. 2.1б. Существование фототока при отрицательных значениях U (от 0 до – U₀) свидетельствует о том, что электроны выходят из катода, имея некоторую начальную скорость и, следовательно, кинетическую энергию. U₀ – напряжение, при котором ток в цепи фотоэлемента отсутствует, называют задерживающее напряжение или задерживающий потенциал. Максимальная начальная скорость фотоэлектронов V_макс. связана с задерживающим потенциалом соотношением

( 2.5)

Фототок увеличивается с ростом U лишь до определенного предельного значения i_Н, называемого фототоком насыщения. При фототоке насыщения все электроны, вылетающие из катода под влиянием света, достигают анод.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Расчетные зависимости

Федеральное агентство по образованию... Государственное образовательное учреждение... высшего профессионального образования...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Расчетные зависимости

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Расчетные зависимости
Электромагнитное излучение, испускаемое веществом за счет его внутренней энергии, называется тепловым излучением. Тепловое излучение равновесно, если расход энергии тела на излучение компенсируется

Описание установки
Схема лабораторной установки изображена на рис. 1.2.

Порядок выполнения работы
1. Снять зависимость I = I(U) путем перемещения движка реостата R (рис.1.2). Диапазон напряжений от 125 до 220 В с шагом не более 10 В. Результаты измерений занести в таблицу

Порядок выполнения работы
1. Снять вольтамперную характеристику i = f(U) фотоэлемента при неизменном световом потоке Ф. Для этого установить фотоэлемент на расстоянии 0,20 м от лампы накаливани

Расчетные зависимости
Эйнштейн предложил рассматривать свет, взаимодействующий с электронами вещества при фотоэффекте, не как волну, а как поток «корпускул» или «квантов». Энергия каждого кванта определяется соотношение

Порядок выполнения работы
1. Определить значения за

Расчетные зависимости
Согласно квантовой теории атом может существовать только в определенных стационарных состояниях, каждому из которых соответствует определенное значение энергии. Пусть наименьшей энергией, которой м

Описание установки и метода исследования
Принципиальная схема установки для возбуждения атомов приведена на рис. 4.3. Трехэлектродная лампа заполнена одним из инертных газов (гелием, неоном или аргоном) при небольшом давлении (Р ~

Порядок выполнения работы
1. Ознакомьтесь с установкой и выпишите технические характеристики изме-рительных приборов. 2. Продумайте порядок действия для измерения первого потенциала возбуж-дения. Обсудите план раб

Расчетные зависимости
Любым материальным объектам присущи как корпускулярные, так и волновые свойства. Движущейся со скоростью V частице массой m согласно формуле де Бройля соответствует волна длины

Описание установки
Установка состоит из монохроматора, источника питания, водородного и ртутного источников света. Принципиальная схема установки приведена на рис. 5.3. Она состоит из источника света 1 и монохроматор

Порядок выполнения работы
1. Произвести градуировку прибора. Для этого на оптическом пути прибора установить ртутную лампу, которая питается от специального блока. Включив блок питания в сеть с напряжением 220 В, кратковрем

Расчетные зависимости
Подобно тому, как состояние электрона задается набором четырех квантовых чисел: n, l, m, ms, состояние атома задается набором следующих квантовых чисел: L, S, J, mJ

Описание установки
В данной работе для изучения спектра поглощения иона Рг3+ применяется установка, принципиальная схема которой приведена на рис. 6.4. Она состоит из источника света 1 (лампы накаливания н

Порядок выполнения работы
1. Проверка градуировки монохроматора. Установить винтом 6 входную щель коллиматора шириной равной 0,2 мм и барабан 9 в диапазоне 2300-2500 градусов. Поставить непосредственно перед щелью неоновую

Расчетные зависимости
Спектры поглощения или излучения молекул состоят из серий полос. Полосы обычно имеют резкий край с одной стороны, называемый кантом полосы, и размыты с другой. При наблюдении такого спектра на приб

Результаты расчетов
Определяемые величины вввеличины а', см-1 b',см-1

Расчетные зависимости
Структурная схема установки приведена на рис . 8.1. Рис. 8.1

Библиографический список
1. Детлаф А. А. Курс физики / А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. М. : Высшая школа, 1999. 2. Трофимова Т. И. Курс физики / Т. И. Трофимова. : Высшая школа, 2000. 3. Сав