Soyad: Salahov Fakültə: Texnologiya və dizayn

Sərbəst iş 6

Ad:Nihad

Soyad:Salahov

Fakültə:Texnologiya və dizayn

İxtisas:Texnoloji maşın avadanlıqlar mühəndisliyi

Qrup:714

Fənn:Fizika

Sərbəst işin adı:Fotoelektrikin növləri

İşıgın təbiəti haqqında təsəvvürlərin inkişafında mühüm addım H. Hersin apardığı təcrübələr əsasında atıldı. O, 1888-ci ildə müəyyənləşdirdi ki, qövs boşalmasını mənfi yüklü elekrtodu üzərinə ultrabənövşəyi şüalar yönəltdikdə elektrodlar arasında boşalma asanlaşır, boşalma kicik gərginlikdə də baş verir. Lakin onu izah edə bilmədi. Bu hadisəni rus alimi A.Q.Stoletov izah etdi. Bu hadisə- elektromaqnit süalarının, yəni işığın təsiri ilə maddədən elektron qoparma hadisəsi- fotoelektrik effekti və ya fotoeffekt adlanır. Işığın təsiri ilə metal səthindən qopan elektronlar fotoelektronlar, bunun nəticəsində yaranan cərəyan isə fotocərəyan adlanır.

Fotoeffektin 4 növü var: xarici, daxili, nüvə və ventil.

Xarici fotoeffekt-işıgın təsiri ilə maddənin səthindən fotoelektronların xarici sahəyə çıxması hadisəsidir.

Daxili fotoeffekt- işığı təsiri ilə maddəni (dielektirik və yarımkecirici) təşkil edən atomlardan elektronları qopararaq, sərbəst hala kecməsi və kristalda kecirici elektronların yaranma hadisəsidir.

Nüvə fotoeffekti-atom nüvəsini çox qısa uzunluqlu dalğanın ( rentgenvə qamma) udulması nəticəsində orada nuklonların qopmasıhadisəsidir.

Ventil gotoeffekti- iki müxtəlif yarımkecirici yaxud yarımkecirici metal contaktında hec bir xatici elektrik sahəsi olmadan yalnız işıq təsiri ilə EHQ yaranması hadisəsidir.

Fotoeffekt qanunları.

Vakum fotoelementi:

Katod üzərinə düşən işıq onun səthindən= Işıq selini dəyişmşdən elektronlar arasında gərginliyi artıranda yaranan fotocərəyanın

artdığı müsahidə olunur. Gərginliyin müəyyən

qiymətində cərəyan şiddəti max . olur və

sonra artıq dəyişmir , sabit qalır. Fotocərəyan

şiddətinin maksimal qiyməti doyma cərəyanı

adlanır. Doyma cərəyanının qiyməti fotokatodun səthindən 1 saniyədə qopan elektronların sayı ilə müəyyən edilir.

1-ci qanun- Metalın səthindən işığın bir saniyədəki qopardıgı fotonların sayı şüalanmanın intensivliyi ilə mtənasibdir.

Təcrübələrdən məlum olmuşdur ki. Elektrodlar arasında gərginliyin sıfır qiymətində fotocərəyan şiddəti sıfırdan fərqli olur. Bu ona görə baş verir ki, şüalanmanın təsiri ilə qopan fotoelektronların bir hissəsi xarici elektrik sahəsi olmadan anoda çatır. Cərəyan, mənbəyinin gərginliyinin müəyyən U_sax qiymətində sıfra bərabər olur. Deməli, fotoelektronlar elektrik sahəsi tərəfindən tormozlanır və anoda catmayaraq geriyə - katoda qayıdır, saxlayıcı gərginliyin U_sax qiyməti işıgın qopardıgı fotoelektronların maksimal kinetik enerjisinin qiymətindən asılıdır. Enerjinin saxlanma qanununa görə, eU_sax=

1902 –ci ildə alman fiziki F. Lenard fotoeffekt hadisələrinin energetik baxımindan izahın verdi: katod üzərinə düşən işıq enerjisinin bir hissəsi elektronların metaldan çıxış işinə , digər hissəsi isə elektronların kinetik enerjisinə sərf olunur, yəni

E = A_ç+ eU_max

E = A_ç + Bu tənliklər Lenard tənlikləri adlanır. O , heç çürə başa düşə bilmirdi ki, nə üçün fotoelektronların kinetik enerjisi işığın intensivliyindın asılı deyil. Axı klassik elektromaqnit sahə nəzəriyyəsinə görə işıq enerjisi , onun intensivliyində asılıdır. Bu hadisənin düzgün izahını 1905-ci ildə Eynşteyn verdi: Fotoeffekt hadisəsində hər bir fotoelektronu bir foton qoparır. Elektron foton udaraq, onun henerjisini qəbul edir, bu enerji elektronun metaldan çıxış işinə və ona kinetik enerji verilməsinə sərf olunur.

h=A + e U_sax

h

= h– A

Bu tənliklər fotoeffekt üçün Eynşteyn tənlikləri adlanır.

Fotoeffektin ikinci qanununa görə : Fotoelektronların maksimal kinetik enerjisi , işığın intensivliyindən asılı deyil, işığın tezliyindən və katodun materialndan asılıdır.

Fotoeffekt hadisəsinin baş vermə şərti: Fotoeffekt o zaman baş verir ki, udulan fotonun enerjisi ən azı fotoelektronların katoddan çıxış işinə kifayət etsin. Yəni,

h A_ç buradan aydın olur ki , elektronları metaldan yalnız elə şüalanma qopara bilər ki , onun tezliyi aşagıdakı bərabərsizliyi ödəsin:

Fotoeffekt baş verə biləcəyi işıq tezliyi (və ya ona uyğun = ) fotoeffektin qırmızı sərhəddi adlanır. = , = Çıxış işi maddənin növündən ( kimyəvi tərkibindən) və səthinin təmizlik dərəcəsindən asılıdır.