Фотоэффект и его примененеие в медицине

«ФОТОЭФФЕКТ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ В МЕДИЦИНЕ» Исполнитель: студент I курса 28 группы лечебного факультета Хуртин И.С. Руководитель: Деркач Л.С. ЛУГАНСК 2002 ПЛАН Введение 3 Определение фотоэффекта 6 Виды фотоэффектов 6 Уравнение Эйнштейна 8 Применение фотоэффекта в медицине 10 Заключение 15 Список использованных источников 16 Введение В 1887 г. немецкий физик Генрих Герц экспериментировал с разрядником для излучения электромагнитных волн - парой металлических шаров; при приложении разности потенциалов между ними проскакивала искра.

Когда же он освещал один из шаров ультрафиолетовыми лучами, разряд усиливался. Таким образом, был обнаружен внешний фотоэффект. В 1888 г. Вильгельм Гальвакс установил, что облучённая ультрафиолетовым светом металлическая пластинка заряжается положительно. Так произошло второе открытие фотоэффекта. Третьим, не зная об опытах Герца и Гальвакса, его наблюдал в том же году итальянец Аугусто Риги. Он выяснил, что фотоэффект возможен и в металлах, и в диэлектриках.

Александр Григорьевич Столетов был четвёртым учёным, независимо от других открывшим фотоэффект. Он два года исследовал новое явление и вывел его основные закономерности. Оказалось, что сила фототока, во-первых, прямо пропорциональна интенсивности падающего света, а во-вторых, при фиксированной интенсивности облучения сначала растёт по мере повышения разности потенциалов, но, достигнув определённого значения (ток насыщения), уже не увеличивается.

В 1899 г. немец Филипп Ленард и англичанин Джозеф Томсон доказали, что падающий на металлическую поверхность свет выбивает из неё электроны, движение которых и приводит к появлению фототока. Однако понять природу фотоэффекта с помощью классической электродинамики так и не удалось. Необъяснимым оставалось, почему фототок возникал лишь тогда, когда частота падающего света превышала строго определённую для каждого металла величину.

Только в 1905 г. Эйнштейн превратил эту загадку в совершенно прозрачную картину. Он предположил, что электромагнитное излучение не просто испускается порциями - оно и распространяется в пространстве, и поглощается веществом тоже в виде порций - световых квантов (фотонов). Поэтому для возникновения фотоэффекта важна отнюдь не интенсивность падающего светового пучка. Главное, хватает ли отдельному световому кванту энергии, чтобы выбить электрон из вещества. Минимальную энергию, необходимую для этого, называют работой выхода А. В итоге Эйнштейн вывел уравнение фотоэффекта.

Ясно, что фотоэффект может вызывать только световая волна достаточно высокой частоты, а сила фототока пропорциональна интенсивности поглощённого света, то есть числу фотонов, способных выбить электроны из вещества. В 1907 г. Эйнштейн сделал ещё одно уточнение квантовой гипотезы. Почему тело излучает свет только порциями? А потому, отвечал Эйнштейн, что атомы имеют лишь дискретный набор значений энергии.

Таким образом, теория излучения и поглощения приняла законченный вид. В 1922 г. американец Артур Комптон обнаружил, что длинна волны рентгеновского излучения изменяется при рассеянии на электронах вещества. Но, по классической электродинамике, длина световой волны при рассеянии меняться не может! Тогда Комптон выполнил расчёт, предположив, что на электронах рассеиваются не волны, а частицы (фотоны). Результат совпал с экспериментальным. Это стало прямым доказательством реальности существования фотонов.

Определение фотоэффекта

В фотоэффекте проявляются корпускулярные свойства света. Ленард доказали, что при фотоэффекте свет выбивает из вещества электро... Фотоэлектрическим эффектом (фотоэффектом) называют группу явлений, воз... В 1888 Гальвакс показал, что при облучении ультрафиолетовым светом эле... Томпсон и Ф.

Виды фотоэффектов

ниже). Если, освещая металл монохроматическим светом, уменьшать частоту излуч... Внутренний фотоэффект наблюдается при освещении полупроводников и диэл... В этом случае под действием света возникают электроны и дырки, которые... е.

Уравнение Эйнштейна

Формулировка 1-го закона фотоэффекта: количество электронов, вырываемы... е. минимальная частота света v0 (или максимальная длина волны λ0... Эта минимальная частота определяет красную границу фотоэффекта: vo=A/h... В 1888 Столетов заметил, что фототок появляется почти одновременно с о...

Применение фотоэффекта в медицине

Рассмотрим устройство некоторых из них. Вся система заключена в стеклянный баллон, из которого откачан воздух.... Для вакуумных фотоэлементов рабочим режимом является режим насыщения, ... Ускоренные и сфокусированные электрическим полем электродов Э электрон... Зависимость силы фототока от освещенности (светового потока) позволяет...

Заключение

Заключение Таким образом, фотоэффект – это явление, связанное с освобождением электронов твердого тела (или жидкости) под действием электромагнитного излучения. Различают: 1) внешний фотоэффект – испускание электронов под действием света (фотоэлектронная эмиссия), излучения и др.; 2) внутренний фотоэффект – увеличение электропроводности полупроводников или диэлектриков под действием света (фотопроводимость); 3) вентильный фотоэффект – возбуждение светом электродвижущей силы на границе между металлом и полупроводником или между разнородными полупроводниками.

Фотоионизацию газов иногда также называют фотоэффектом.

Список использованных источников

Список использованных источников Литература 1. Гирицкий Е.В. Элементы квантовой механики. – К.: Освита, 1988. 2. Дягилев Ф.М. Квантовая механика. – М.: Просвещение, 1986. 3. Ремизов А.Н. Медицинская биофизика. – М.: Высшая школа, 1987. – С. 487 – 491. 4. Храмов Ю.А. Физики.

Биографический справочник. – М.: Наука, Гл. редакция физико-математической литературы, 1983. 5. Энциклопедический словарь юного физика. – М.: Педагогика, 1991. Web-sites 1. http://encyclop.by.ru/c/22/82.htm 2. http://archive.1september.ru/inf/2001/le to/stend/Glava.htm.