Fotoelektron emissiya va uning qo`llanishi reja

3 - rasm 3) chastota oblasti. Bu oblast fototokning keskin o’sishi boshlanishiga mos keladi va u ba’zan fotoelektron emissiyaning ikkinchi qizil chegarasi deb ham ataladi. Bunda w^* ning qiymati sirt plazmoni chastotasi w_ps ga yaqin bo’ladi.
Fotokatodda yutilgan yorug’lik energiyasini aniq hisoblash uchun katodning yorug’likni sindirish ko’rsatkichi n_yo- va yutilish koeffisiyenti a_yo ni bilish kerak. Yorug’lik energiyasi zichligi elektr maydon kuchlanganligining kvadratiga mutanosib, ya’ni r(w)~e₀² bu yerda e₀- elektr maydoni kuchlanganligi amplitudasi bo’lganligi uchun E ning qiymatini metallar optikasi formulalari yordamida hisoblanadi. Bunday hisoblash natijalari tajriba natijalariga yaxshi mos keladi. Fototokning yorug’likning tushish burchagiga bog’liqligi fotoelektron emissiyaning qutblanishga bog’liq bo’lgan tanlovchanligi yoki vektorial effekt deb ataladi. Bu effekt silliq sirtlarda yaqqol namoyon bo’ladi. fotoelektron emissiya ning spektral tanlovchanligi deganda fotokatodning ma’lum bir to’lqin uzunligida eng katta sezgirligining mavjudligi tushuniladi (4-rasm)
4 - rasm ning bunday ko’rinishdagi bog’lanishi ishqoriy metallar Li, Na, K, Rb, Cs va ularning qorishmalaridan tayyorlangan fotokatodlar uchun kuzatiladi. Spektral tanlovchanlik holida ham va bog’lanishlar orasida korrelyatsiya (moslik) kuzatiladi. ni hisob natijalari va fototokning to’lqin uzunligiga bog’liqligi ning eksperimental bog’lanishlarini solishtirish natijasida massiv metall fotokatodlar (Pt, Au, K, Cs va boshqalar) uchun to’lqin uzunligining kamayishi yoki n chastotaning o’sishi bilan nisbatning monoton o’sishini ko’rsatadi. Y(n) ning bunday bog’liqligini fotoelektron emissiya ning me’yoriy xarakteristikasi deb atash qabul qilingan. Bunda fotoeffekt selektiv fotoeffektdan farqli ravishda me’yoriy fotoeffekt deb ataladi.
n>n₀ bo’lganda kvant chiqish Y barcha metallarda yorug’lik chastotasining oshishi bilan oshadi, Y(n-n₀) bog’lanish esa qizil chegara yaqinida kvadratik ko’rinishga ega bo’ladi, (1 - rasm) ya’ni i_j~(n-n₀)². (9) Metallarning toza sirtlari uchun kvant chiqish ning absolyut qiymati chastotaning n₀ ga yaqin hν₀≈2÷6 eV, ko’rish va yaqin ultrabinafsha oblastlari uchun 10^-5÷10^-3 el/kv ga teng bo’ladi. Bu oblastda Y ning qiymati sirtning tozaligiga kuchli bog’liq bo’ladi. Chastotaning vakuumli ultrabinafsha oblastida, ya’ni hν₀≈10÷30 eV bo’lganda metallar uchun kvant chiqish Y 10^-2÷10^-1 el/kv oralig’ida bo’ladi va bunda Y ning kattaligi spektrning ko’rish va yaqin ultrabinafsha oblastiga qaraganda sirtning tozaligiga kuchsizroq bog’liq bo’lar ekan. 10.3 - rasmda Al uchun Y( ) bog’lanish keltirilgan. Shu yerning o’zida yorug’likni qaytarish koeffisiyenti , yorug’likni o’tkazish koeffisiyenti bog’lanishlari ham keltirilgan. Ko’rinib turibdiki Y( ) hν≈15 eV da maksimal qiymatga ega va bu alyuminiyda hajmiy plazmon uyg’onish energiyasiga ( =15,3 eV) mos keladi.
Yaqinida kvant chiqishi Y ga fotoemitter sirtidagi elektr maydoni ta’sir qiladi. Shottki effekti hisobiga chiqish ishining kamayishi berilgan l to’lqin uzunligida Y ning oshishiga olib keladi, chunki elektr maydoni qizil chegarani katta to’lqinlar tomon siljitadi. bo’lgan holda E = 10⁶V/m qiymatda fototokka Shottki qo’shimchasi e= 0 ga nisbatan bir necha foizdan oshmaydi. yaqinida toza sirtdan chiqayotgan fototok katod temperaturasiga kuchli bog’liq bo’ladi. Temperatura T ning oshishi bilan effektiv qizil chegara nisbatan kichik chastotalar oblastiga qarab siljiydi va spektral bog’lanish nisbatan yassiroq bo’lib qoladi. Bu T>0 bo’lganda metallardagi elektronlar energetik spektrining Fermi sathi yaqinida kT tartibidagi yoyilishi bilan bog’langan. Shuning uchun metallarda T>0 bo’lganda keskin qizil chegara bo’lmasligi kerak (1-rasmga qarang). Ferromagnit metallar uchun bo’lganda fototokning temperaturaga bog’liqligida Kyuri nuqtasi atrofida o’ziga xoslik mavjud.
Spektrning ko’rish va yaqin ultrabinafsha oblastlarida fotoelektronlarning metallar ichidan chiqish chuqurligini o’lchash o’ta chuqur vakuumda kvars taglikka yupqa metall pardalarni (plyonkalarni) ketma-ket changlatish orqali amalga oshirilishi mumkin. Bunday o’lchashlar elektronlarning metalldan chiqish chuqurligi bir necha atom qatlamiga teng ekanligini ko’rsatadi. Spektrning bu oblastida metallarda emissiyalangan fotoelektronlarning energetik spektri maksimumga ega bo’lgan egri chiziq bo’lib (5 – rasm, 1-3 egri chiziqlar) qizil chegaraga yaqin oblastda ( ) metall turiga kuchsiz bog’liq ravishda o’zgaradi.