Fotoelektron emissiya va uning qo`llanishi reja

2-rasm. Volframli katodga lazer nurlanishi ta’sirida yuz beradigan ko’p fotonli fotoelektron emissiya. Pikosekundli impulslar diapozonining o’ziga xosligi shundaki, bunda ”issiq” elektronlarning emissiyasi kuzatilishi mumkin. Bunday nurlatish rejimida yorug’lik nuri intensivligi yetarlicha katta bo’lganda issiqlik sig’imi kichik bo’lganligi tufayli elektronlar gazi panjara bilan issiqlik almashishga ulgurmaydi va u deyarli inertsiyasiz qiziydi va bu holat nochiziqli fotoelektron emissiyani “issiq” elektronlar emissiyasidan ajratib, alohida kuzatishni qiyinlashtirib yuboradi. Yorug’lik to’lqinining maydon kuchlanganligi E juda katta (E~10⁹ V/m) bo’lishi mumkin va natijada maydon davridan kichik vaqt ichida elektronlarni metalldan yulib olish potentsial to’siqdan tunnellanish orqali amalga oshiriladi. Bu holda tokning kuchlanishga bog’liqligi xuddi doimiy maydondagi avtoelektron emissiya toki singari o’zgaradi. Shunday qilib, yorug’likning katta intensivliklarida nochiziqli fotoelektron emissiyada “issiq” elektronlar emissiyasiga (termoelektron emissiya) hamda avtoelektron emissiyaga o’tishni kuzatish mumkin ekan. Bunday intensivliklarda fotoelektron emissiyaning mexanizmi butunlay boshqacha, ya’ni ikki bosqichli ham bo’lishi mumkin. Masalan, yorug’lik metallda yutilganda sirtiy plazmonlar uyg’onishi mumkin va ularning yo’qolishi emission tokning paydo bo’lishiga olib kelishi mumkin (plazmonli fotoelektron emissiya).
3. Metallarda fotoelektron emissiya
Elektromagnit to’lqinlarning metallar bilan o’zaro ta’sirini o’rganishda spektral diapozonining uchta xarakterli sohalari alohida qaraladi:
1) Metall yorug’likni kuchli qaytaradigan, yutilish koeffisiyenti w ga bog’liq bo’lmasdan doimiy qoladigan chastota oblastida bo’ladi (t-o’tkazuvchanlik zonasidagi uyg’ongan holatlarning relaksatsiya vaqti, ). Bu oblast uzoq infraqizil va O’YuCh lar diapozoniga mos keladi; 2) Optik diapozonni (yaqin infraqizil, ko’rish va yaqin ultrabinafsha) qamrab oluvchi chastotalar oblasti: < w < w_pv , bu yerda hajmiy plazma chastotasi; n_e- o’tkazuvchanlik elektronlari zichligi. Bu oblastda metallning yorug’likni qaytarish koeffisiyenti R_yo ancha katta, yutilish koeffisiyenti a_yo esa chastotaning oshishi bilan w² kabi kamayadi. sohada metallarning ultrabinafsha shaffoflik oblasti joylashgan bo’ladi. - qiymati katta bo’lgan metallarda shaffoflik oblasti vakuumli ultrabinafsha sohada yotadi (3-rasm). Metallarda bir fotonli fotoelektron emissiyaning qizil chegarasi odatda ikkinchi chastota oblastiga to’g’ri keladi;