Лекция 13. Фотометрия. Сәулеленудің кванттық табиғаты
жүктеу/скачать 89,94 Kb.
|
1 2
Байланысты:Лекция 13 қазақша
| Сыртқы, ішкі және клапандық фотоэффектіні ажырату.
Сыртқы фотоэффект – заттың электромагниттік сәулелену әсерінен электрондар шығаруы. Ішкі фотоэффект – электромагниттік сәулелену, жартылай өткізгіш пен диэлектрик ішіндегі электрондардың сыртқа шықпай, байланысқан күйден бос күйге ауысуынан туындайтын құбылыс. Нәтижесінде дененің ішіндегі ток тасымалдаушылардың концентрациясы жоғарылайды, бұл фотоөткізгіштіктің пайда болуына әкеледі - жартылай өткізгіштер мен диэлектриктердің электр өткізгіштігінің жоғарылауы. Клапандық фотоэффект – екі түрлі жартылай өткізгіштің немесе жартылай өткізгіш пен металдың жанасуын жарықтандыру кезінде электр қозғаушы күштердің пайда болуы. Клапанның фотоэлектрлік әсері күн энергиясын электр энергиясына тікелей түрлендіруге жол ашады. Фотоэффекттің ток-кернеу сипаттамасы – жарық әсерінен катодтың шығаратын электрондар ағыны нәтижесінде пайда болатын I фототоктың электродтар арасындағы U кернеуіне тәуелділігі. Токтың максималды мәні Inas – қанығу фототогы – катод шығаратын барлық электрондар анодқа жететін кернеу мәнімен анықталады. Iнас = еn мұндағы n – бір секундта катод шығаратын электрондар саны. Фототок нөлге айналуы үшін баяу кернеуді қолдану керек U = U0 кезінде электрондардың ешқайсысы, тіпті максималды жылдамдығы vmax болса да, U0-ды жеңіп, анодқа жете алмайды. Фотоэффект заңдары: 1. Столетов заңы: Қанығу фототокының күші катодтың Ee энергетикалық жарықтандыруына пропорционал. 2. Фотоэлектрондардың Ек максималды жарықтандыруы түскен жарықтың интенсивтілігіне тәуелді емес, оның жиілігімен анықталады. 3. Әрбір зат үшін фотоэффекттің «қызыл шекарасы» бар, яғни. кез келген қарқындылықтағы жарық фотоэффект тудырмайтын ең аз жиілік. Планк гипотезасына сәйкес, фотон квантының бөліктерінің көмегімен жарық шығарылады, жұтылады және таралады. Фотон энергиясы Фотонның массасын масса мен энергия арасындағы байланыс заңы бойынша анықтауға болады Þ или - масса фотона Фотон тек қозғалыста болады, сондықтан ( -тыныштық массасы). Фотондық импульс Сондықтан фотон кез келген басқа бөлшектер сияқты энергиямен, массамен және импульспен сипатталады. Егер фотондардың импульсі болса, денеге түсетін жарық оған қысым жасауы керек. - көлемдік сәулелену энергиясының тығыздығы Ее - бірлік уақыт ішінде бірлік бетіне түсетін барлық фотондардың энергиясы, беттің жарықтануы, r – жарықтың шағылысу коэффициенті. Жарықтың толық корпускулалық қасиеттері Комптон эффектісінде көрінеді. Комптон эффектісі – толқын ұзындығының ұлғаюымен қатар жүретін қысқа толқынды электромагниттік сәулеленудің (рентген және g-сәулелену) заттың бос электрондарына серпімді шашырауы. Бұл әсер толқындық теорияның шеңберіне сәйкес келмейді. Комптон эффектінің түсіндірмесі жарық табиғатының кванттық түсініктері негізінде берілген. Егер сәулеленуді фотондар ағыны деп алсақ, онда Комптон эффектісі заттың бос электрондарымен рентгендік фотондардың серпімді соқтығысуы нәтижесінде пайда болады. Бұл соқтығысу кезінде фотон олардың сақталу заңдарына сәйкес өзінің энергиясы мен импульсінің электронды бөлігіне ауысады. Екі бөлшектің серпімді соқтығысуын, импульсі бар түскен фотонды және тыныштықтағы бос электрон бар энергияны қарастырайық Фотон электронмен соқтығысып, оған энергиясы мен импульсінің бір бөлігін беріп, қозғалыс бағытын өзгертеді (шашырады). Фотон энергиясының төмендеуі шашыраңқы сәулелену толқын ұзындығының ұлғаюын білдіреді - Комптон формуласы - Электронның комптондық толқын ұзындығы немесе , l - түскен сәуленің толқын ұзындығы, l¢ - шашыраған сәулеленудің толқын ұзындығы. жүктеу/скачать 89,94 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|
1 2