|
где n - число электронов, испускаемых катодом в 1 с.
Из ВАХ следует, при U = 0 фототок не исчезает. Следовательно, электроны, выбитые из катода, обладают некоторой начальной скоростью и, а значит и отличной от нуля кинетической энергией, поэтому они могут достигнуть катода без внешнего поля. Для того чтобы фототок стал равным нулю, необходимо приложить задерживающее напряжение Uз. При U = Uз ни один из электронов, даже обладающий при вылете из катода максимальной скоростью υmax, не может преодолеть задерживающего поля и достигнуть анода. Следовательно,
...
т.е., замерив задерживающее напряжение Uз, можно определить максимальные значения скорости и кинетической энергии фотоэлектрона.
При изучении ВАХ разнообразных материалов при разных частотах падающего на катод излучения и разных энергетических освещенностях катода и обобщении полученных данных были установлены три закона внешнего фотоэффекта.
2.2.2. Законы внешнего фотоэффекта
А.Г. Столетов установил три закона фотоэффекта, не утратившие своего значения и в настоящее время. В современном виде законы внешнего фотоэффекта формулируются следующим образом:
I. При фиксированной частоте падающего света число фотоэлектронов, вырываемых из катода в единицу времени, пропорционально интенсивности света (сила тока насыщения пропорциональна энергетической освещенности Ee катода).
II. Максимальная начальная скорость (максимальная начальная кинетическая энергия) фотоэлектронов не зависит от интенсивности падающего света, а определяется только его частотой ν.
III. Для каждого вещества существует красная граница фотоэффекта, т.е. минимальная частота νкр света (зависящая от химической природы вещества и состояния его поверхности), ниже которой фотоэффект невозможен.
Качественное объяснение фотоэффекта с волновой точки зрения на первый взгляд не должно было бы представлять трудностей. Действительно, под действием поля световой волны в металле возникают колебания электронов, амплитуда которых (например, при резонансе) может быть достаточной для того, чтобы электроны покинули металл, - тогда и наблюдается фотоэффект. Кинетическая энергия вырываемого
|
