Fotoelektron emissiya va uning qo`llanishi reja

FOTOELEKTRON EMISSIYA VA UNING QO`LLANISHI
REJA:
1. Fotoeffektning asosiy qonuniyatlari
2. Ko’p fotonli fotoeffekt
3. Metallarda fotoelektron emissiya
4. Metallarda fotoelektron emissiya nazariyasi
5. Yarim o’tkazgichlardagi fotoelektron emissiya
6. Dielektriklarda fotoelektron emissiya
Fotoelektr hodisalar - elektromagnit nurlanish taʼsirida moddalarda yuz beradigan elektr hodisalar (elektr oʻtkazuvchanlikning oʻzgarishi, e.yu.k. hosil boʻlishi, elektronlar emissiyasi va boshqalar). Foton energiyasi h v elektronning kattaroq energiyali holatga oʻtishiga sarflanadigan hollarda yuz beradi. Foton energiyasi faqat atomni uygʻotishgagina yetarli hollarda, moddaning dielektrik singdiruvchanligi oʻzgarishi mumkin (fotodielektrik effekt). Agar foton energiyasi erkin elektronlar va kovaklar hosil qilish uchun yetarli boʻlsa, u holda jismning elektr oʻtkazuvchanligi ortadi (fotooʻtkazuvchanlik). Bir jinslimas yarimoʻtkazgichlarda, xususan, r—p oʻtish sohasida, yarimoʻtkazgich — metall kontakti yaqinida foto e. yu. k. paydo boʻladi. Oʻtkazuvchanlik elektronlari fotonlarni yutganda ham ularning harakatchanligi ortib, fotooʻtkazuvchanlik va foto e. yu. k. hosil boʻlishi mumkin. Foton energiyasi gaz atomlari va molekulalarini ionlash uchun yetarli fotoionlanish yuz beradi. Suyuqlik yoki qattiq jism elektronlari yutgan fotonlarning energiyalari ancha katta hollarda elektronlar jismning sirtiga yetib borishi va potensial toʻsiqni oshib oʻtib, vakuumga yoki boshqa muhitga chiqishi mumkin. Bu holda tashqi fotoeffekt deb ataladigan fotoelektron emissiya vujudga keladi. Qattiq jism ichida elektronlarning bogʻlangan holatlardan erkin holatlarga oʻtishi bilan bogʻliq Fotoelektr hodisalar "ichki fotoeffekt" deb ataladi. Metallarning elektr oʻtkazuvchanligi juda kattaligi uchun ularda ichki fotoeffekt kuzatilmaydi, faqat fotoelektron emissiyagina sodir boʻladi.
1. Fotoeffektning asosiy qonuniyatlari Elektromagnit nurlar ta’sirida qattiq jism yoki suyuqlikdan elektronlarning chiqishiga fotoelektron emissiya (fotoelektron emissiya), tashqi fotoelektrik effekt yoki oddiy qilib fotoeffekt deb ataladi.
Bu effekt 1887 yilda, hali yarim o’tkazgich moddalar haqida ma’lumotlar kam bo’lgan paytda metallarda, G. Gers tomonidan kashf qilingan edi. Hozirgi paytda fotoelektron emissiya turli fotoelektron asboblarda (fotoelementlar, fotoelektron ko’paytirgich (fotoelektron emissiyaK) lar, elektron–optik aylantirgich (EOA) lar va h.k.lar) keng qo’llaniladi hamda qattiq jismlar energetik tuzilmasini eksperimental tadqiq qilishning muhim usuli bo’lib ham hisoblanadi. Metallarda fotoelektron emissiya qonuniyatlari: 1) Yorug’lik intensivligi I ning kichik qiymatlarida fototok i_f I ning birinchi darajasiga to’g’ri mutanosib bo’ladi: _f ~ I. (1Yorug’likning katta intensivlikka ega bo’lgan manbalari bo’lgan lazerlar yaratilgandan keyin (1) ko’rinishdagi bog’lanishdan chetlanishlar mavjud ekanligi aniqlandi. Bunda I ning n - darajasiga bog’liq bo’lar ekan, ya’ni, (2) bu yerda - n kvantli fotoeffekt ehtimoli. (2) – ifoda n = 1 bo’lganda (1) ifodaga aylanadi. 2) Emissiyalangan elektronlarning maksimal energiyasi E_max yorug’lik intensivligiga bog’liq emas. Fotoeffekt uchun Eynshteyn qonuni formulasi, (3) dan (bu yerda A= ej elektronlarning fotokatoddan chiqish ishi) quyidagini yozish mumkin, (4) bu yerda E_max- emissiyalangan elektronlarning maksimal energiyasi. (4) ifodadan tushayotgan yorug’lik chastotasining qandaydir n₀ qiymatida qattiq jismdan energiyasi bo’lgan elektronlar uzilib chiqishi mumkinligi kelib chiqadi. Bunda (4)-dan kelib chiqadi. chastota va unga mos keluvchi to’lqin uzunligi, chiqish ishi bo’lgan qattiq jismda fotoelektron emissiyaning uzun to’lqinli (qizil) chegarasini aniqlaydi. Ya’ni yoki bo’lgandagina fotoelektron emissiya kuzatilishi mumkin bo’ladi (1 – rasmga qarang).