To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Sprawozdanie Badanie zjawiska fotoelektrycznego Podstawy teoretyczne.
Zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne polega na zmianie stanu energetycznego elektronów wewnątrz ciał w wyniku absorpcji promieniowania elektromagnetycznego. Najczęściej chodzi tu o przejście elektronów z pasma podstawowego półprzewodników do pasma przewodnictwa kosztem fotonów o energii nie mniejszej od szerokości przerwy energetycznej, rozdzielającej te pasma (h v ≥E g ). Powstałe w ten sposób elektrony i dziury gwałtownie zwiększają przewodnictwo elektryczne materiałów. Zjawisko to nazywamy fotoprzewodnictwem.
Albert Einstein wyjaśnił własności fotoelektryczne. Założył, że światło składa się z fotonów o energii h v . Przy niezbyt dużym oświetleniu foton oddaje swą energię tylko jednemu elektronowi, dzięki czemu może pokonać on barierę potencjału W/e związaną z pracą wyjścia. Pozostałą część energii fotonu unosi elektron w postaci energii kinetycznej. Z zależności poniżej wynika, że fotoefekt rozpoczyna się od częstości V 0 , przy której hV 0 fotonu równa się pracy wyjścia W.
Maksymalna energia kinetyczna fotoelektronów i napięcie ich hamowania (będące sumą napięcia blokującego U b i napięcia kontaktowego U k między katodą i anodą) rosną wraz z częstością fal elektromagnetycznych.
Ilość elektronów wybijających w jednostce czasu, a zatem i natężenie prądu nasycenia, przy którym anoda przechwytuje wszystkie wybijane elektrony, są proporcjonalne do liczby fotonów padających na katodę w jednostce czasu, czyli do natężenia oświetlenia i powierzchni katody. Prędkość wybijających elektronów jest zawarta w przedziale od ) do V max określonej równaniem:
Tabela pomiarowa:
Wzory dotyczące zjawiska fotoelektrycznego:
- prawo Einsteina
- potencjał hamujący
- częstotliwość prądowa
- natężenie prądu nasycenia (I s - światłość źródła Z)
r [m]
0,1
0,125
0,15
0,175
0,2
r -2 [m -2 ]
100
64
44,4
32,7
25
I na [μA]
15,2
11
8,2
6,3
4,9
Wnioski:
Możemy zauważyć, że natężenie prądu rośnie wraz ze zmniejszaniem odległości (a tym samym z natężeniem światła). Jednak, po przekroczeniu pewnej wartości (prąd nasycenia) narastanie prądu maleje, i ustala się na tym poziome nieznacznie się zmieniając. To znaczy, że po przekroczeniu tej wartości natężenie prądu nie ma znaczącego wpływu na zmianę natężenia.
- 3 -
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)