Фотоэффект и его виды
Щелкните по ссылке "Квантовые явления в оптике
", чтоб ознакомиться с презентацией раздела в формате PowerPoint. Для возврата к
данной страничке закройте окно программки PowerPoint.
Догадка Планка, искрометно решившая задачку термического излучения темного тела, получила доказательство и предстоящее развитие при разъяснении фотоэффекта – явления, открытие и исследование которого сыграло не последнюю роль в становлении квантовой теории. В 1887 году Г. Герц нашел, что при освещении отрицательного электрода ультрафиолетовыми лучами разряд меж электродами происходит при наименьшем напряжении. Это явление, как проявили опыты В. Гальвакса (1888 г.) и А.Г. Столетова (1888–1890 гг.), обосновано выбиванием под действием света отрицательных зарядов из электрода. Электрон еще не был открыт. Только в 1898 году Дж.Дж. Томпсон и Ф. Леонард, измерив удельный заряд испускаемых телом частиц, установили, что это электроны.
Различают фотоэффект наружный, внутренний, вентильный и многофотонный фотоэффект.
Наружным фотоэффектом именуется испускание электронов веществом под действием электрического излучения. Наружный фотоэффект наблюдается в жестких телах (металлах, полупроводниках, диэлектриках), также в газах на отдельных атомах и молекулах (фотоионизация).
Внутренний фотоэффект – это вызванные электрическим излучением переходы электронов снутри полупроводника либо диэлектрика из связанных состояний в свободные без вылета наружу. В итоге концентрация носителей тока снутри тела возрастает, что приводит к появлению фотопроводимости (увеличению электропроводности полупроводника либо диэлектрика при его освещении) либо к появлению электродвижущей силы (ЭДС).
Вентильный фотоэффект является разновидностью внутреннего фотоэффекта, – это появление ЭДС (фото ЭДС) при освещении контакта 2-ух различных полупроводников либо полупроводника и металла (при отсутствии наружного электронного поля). Вентильный фотоэффект открывает пути для прямого преобразования солнечной энергии в электронную.
Многофотонный фотоэффект вероятен, если интенсивность света очень большая (к примеру, при использовании лазерных пучков). При всем этом электрон, испускаемый металлом, может сразу получить энергию не от 1-го, а от нескольких фотонов.
1-ые фундаментальные исследования фотоэффекта выполнены русским ученым А.Г. Столетовым. Принципная схема для исследования фотоэффекта приведена на рис. 2.1.
