13-билет Жылулық сәулелену және оның сипаттамалары
Фотоэффект құбылысының қолданылуы
жүктеу/скачать 82,38 Kb.
|
13,14-билет оптика
| 2. Фотоэффект құбылысының қолданылуы.
Фотоэлементтер медицинада, әскери істе, авиабағдарлауда, өндірісте т.б. Бұл құбылыс қатты денелерде, сұйықтықтарда, сондай-ақ газдарда да байқалады. Фотоэлектрлік құбылыстар қатарына рентген сәулелерінің фотоэффектісі мен ядролардың фотоэффекті де жатады. Мысалы:фотоаппара, сканер, метродағы турникеттер, әртүрлі тетіктер(датчик), сигнализациялар т.б. Күнделікті өмірде біз фотоэффект құбылысының негізінде жұмыс істейтін құралдармен кездесеміз. Сыртқы фотоэффект қолданылатын ең қарапайым құрал - фотоэлемент- екі металл электроды – катод пен аноды бар шыны баллон. Баллон ішіндегі ауа сорылып алынып, электрондар фотокатодтан анодқа еркін жетуі үшін өте жоғары вакуум жасалған. Фотоэлементтің фотокатоды ретінде баллон шынысының металдық ішкі қабаты алынады. Фотоэлемент аноды темір сым тұзақ алынады. Ол фотоэлементке түсетін барлық жарық ағынын өткізу керек. Егер фотоэлементті нақты бір толқын ұзындықты жарықпен жарықтандырып , ал электродтарды тұрақты U кернеуге қосса, онда тізбекке қосылған микроамперметр онда тоқтың бар екендігін көрсетеді. Басқа сөзбен айтқанда,осындай фотоэлементті қолданып сыртқы фотоэффекті зерттеп бақылауға болады. Фотоэффектіні жарықтың жұтылу кванттық сипатымен түсіндіре отырып, Эйнштейн жалпы гипотеза ұсынды: жарық ерекше жарық бөлшектері - жарық кванттары (фотондар) түрінде таралады. Жарық бір жағынан, электромагниттік толқындар болып табылады, ал екінші жағынан – ол бөлшектер жиынтығына тән бірқатар қасиеттерге ие. Осының өзі жарықтың электромагниттік өрісін элементар бөлшектердің жиынтығы- фотондар деп қарастыруға мүмкіндік береді. Фотондар белгілі бір энергияға, массаға, импульске және спинге ие. Фотондар бөлшектер ретінде жылдамдықпен қозғалса, оларға релятивтік механика қолданылады және фотонның массасы мынаған тең болады (Эйнштейннің формуласы бойынша ) , (6) ал оның импульсы ( формуласы бойынша) . (7) Фотон тек жылдамдықпен қозғалысында бөлшек, оның тыныштық массасы нөлге тең ( ) және бұдан оның ерекше бөлшектер тегіне жататындығы көрінеді. жүктеу/скачать 82,38 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|