4
Katod va anod orasidagi maydon tezlatuvchi maydon bo„lganda (katodda manfiy
va anodda musbat) fototokning qiymati potensiallar farqi
U ga proporsional ravishda
rasmda keltirilgandek ortib boradi.
Potensiallar farqining biror qiymatidan boshlab fototok o„zgarmay qoladi.
Rasmda egri chiziq gorizontal to„g„ri chiziqqa o„tadi. Bu chiziq maksimal tok
kuchiga to„g„ri keladi. Tok kuchining bunday maksimal qiymati to„yinish toki
deyiladi. Yorug„lik ta‟sirida katod sirtidan ajralgan
fotoelektronlarning hammasi
anodga kelib tushganda to„yinish toki hosil bo„ladi. Potensiallar farqining bundan
keyingi ortishi to„yinish fototok kuchini o„zgartirmaydi. To„yinish fototok kuchi
yorug„lik ta‟sirida katoddan har sekundda chiqadigan elektronlar soni bilan
aniqlanadi.
Lekin katodga tushayotgan yorug„lik intensivligi o„zgarganda, to„yinish
tokining
qiymati ham o„zgaradi. Buni 2-rasmdagi grafiklardan ko„rish mumkin. Grafiklarda
I
t1
<
I
t2
, chunki
S
1
<
S
2
, rasmdan ko„rinishicha, katod va anod orasidagi potensiallar farqi
nolga teng (
U=0) yoki
U<0 bo„lgan hollarda ham fototok yo„qolmaydi, ya‟ni
U=0
bo„lganda ham katoddan anodga tomon harakatlanayotgan elektronlar soni
mavjudligi kuzatiladi. Bunday hol katod sirtidan qandaydir boshlang„ich tezlik bilan
ajralib chiqayotgan elektronlar soni mavjudligini va
ular anodga yetib bora olishini ko„rsatadi. Bu
elektronlarni to„xtatish va fototokni yo„qotish
uchun katod va
anod orasiga tormozlovchi
potensiallar
farqi
(
U=–
U
T
)
qo„yish
zarur.
Tormozlovchi
potensiallar
farqi
yorug„lik
intensivligiga bog„liq bo„lmaydi. Tormozlovchi
potensiallar katod sirtidan chiqayotgan elektronlar
kinetik energiyasining ko„rsatgichidir. Katoddan
chiqayotgan
elektronlardan tezligi, ya‟ni kinetik
energiyasi eng katta bo„lgan elektronlargina anodga yetib boradi. Tormozlovchi
potensial
U
T
qo„yilganda katod sirtidan maksimal tezlik
max
bilan
ajralgan
elektronlar bu tezligini to„liq ravishda yo„qotadi, bunda fototok ham yo„qoladi. U
vaqtda energiyaning saqlanish qonuniga asosan quyidagi munosabatni yozish
mumkin:
2
max
2
1
e
T
m
еU
,
(1)
Bu formulada
m
e
– elektron massasi,
e – uning tezligi,
max
–elektronning maksimal
tezligi,
U
T
– tormozlovchi potensial.
Tormozlovchi
potensiallar
farqining
qiymatlarini
tajribada
o„lchab,
elektronlarning bu qiymatlarga to„g„ri keladigan kinetik energiyalarini (1) formula
yordamida hisoblash mumkin.
2-rasmdagi grafiklarda ko„rsatilgan to„yinish fototokining mavjudligi va to„yinish
fototoki kuchining
I
t
yorug„lik intensivligiga to„g„ri proporsionalligi,
katod sirtidan
vaqt birligida urib chiqarilgan elektronlar soni yorug„lik intensivligiga
proporsionalligini ko„rsatadi. Bunday bog„lanish Stoletov tomonidan tajribada
aniqlangan.
2-rasm
5
3-rasmda yorug„lik chastotasi va tormozlovchi potensiallar farqi orasidagi
bog„lanishni ifodalovchi grafik tasvirlangan. Bu grafik
tajriba natijalari asosida
chizilgan. Rasmdan ko„rinishicha, tormolovchi potensiallar farqi
U
T
ning qiymati
(ya‟ni fotoelektronlarning maksimal tezligi) va
yorug„lik chastotasi orasida chiziqli bog„lanish
mavjud.
Chastotaning
biror
q
qiymatida
fotoelektronlarning tezligi nolga teng bo„ladi.
Chastotaning bu qiymati chegara hisoblanadi. Bu
shunday chegaraviy chastotaki,
bu chastotadan
past chastotalarda fotoeffekt kuzatilmaydi.
q
–
fotoeffekt sodir bo„lishining chegaraviy chastotasi
yoki fotoeffektning “qizil” chegarasi deyiladi,
ya‟ni
ch
=
q
bo„ladi.
<
q
chastotali yorug„lik
fotoeffekt hodisasini yuzaga keltirmaydi. Fotoeffekt
>
q
chastotali yorug„lik
ta‟sirida kuzatiladi. Chegaraviy chastota (
ch
)ga mos bo„lgan to„lqin uzunligi
q
ham
fotoeffektning
qizil chegarasi deb aytiladi, ya‟ni
q
q
c
.
(2)
0>
Dostları ilə paylaş: