внешний фотоэффект

Ответ от Alexey Khoroshev[гуру]
Внешний фотоэффект и его законы.
Внешним фотоэффектом называется испускание электронов металлом под действием света. Выбитые под действием света электроны назвыются фотоэлектронами, а электрический ток, образуемый ими в цепи, называется фототоком.
Фотоэффет был открыт Герцем в 1887 году. Изучая влияние света на протекание электрических процессов, учёный заметил, что проскакивание электрической искры между заряженными цинковыми шариками значительно облегчается, если один из них осветить ультрафиолетовых светом.
Подробное изучение влияния света на заряжённые тела было проведено А. Г. Столетовым. Одновременно фотоэлектрическое явление было изучено английским физиком Гальваксом.
Схема опыта Столетова: CП – Конденсатор, состоящий из полированной металлической пластинки П и металлической сетки С. Между пластинкой и сеткой создавалась разность потенциалов с помощью батареи Б.
Ток, возникающий между сеткой и пластинкой, измерялся гальванометром Г. Пластинка П освещалась светом от электрической дуги, причём интенсивность света и его спектральный состав можно было изменять.
Столетов установил следующие основные закономерности, которым подчиняется фотоэффект:
1)пластина теряет заряд только в том случае, если она заряжена отрицательно; заряд пластины не пропадает под влиянием света, если она заряжена положительно;
2)явление вызывается прнимущественно ультрафиолетовым светом;
3)разряжающее действие лучей пропорционально их энергии;
4)разряжающее действие лучей обнаруживается даже при весьма кратковременном освещении, причём между моментом освещения и началом разряда не протекает заметного времени.
Для более детального узучения и установления законов фотоэфекта Столетов и другие исследователи использовали следующую установку. Металлическая пластинка (катод) Р Подсоединена к отрицательному полюсу батареи В, второй полюс подсоединён через гальванометр к аноду N. Оба электрода помещены в баллон из которого выкачан воздух. При освещении катода светом из него освобождаются фотоэлектроны, которые попадают в электрическое полемежду катодом и анодом.
Изучая вольт-амперные характеристики при различных частотах падающего на катод излучения и различных энергетических освещенностях катода, обобщения полученных данных были установлены следующие законы фотоэффекта:
1)Максимальная начальная скорость фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а определяется его частотой.
2)Для каждого металла существует красная граница фотоэффекта, т. е. минимальная частота света (максимальная длина волны) , зависящая от химической природы вещества и состояния его поверхности, при которой свет любой интенсивности фотоэффекта не вызывает.
3)При фиксированной частоте падающего света число фотоэлектронов, вырываемых из катода в единицу времени, пропорционально интенсивности света (сила фототока насыщения пропорциональна энергетической освещённости катода):
Источник: Полностью: