фотоэффект

Вакуумный
фотоэлемент
Простейшим фотоэлементом
с внешним фотоэффектом
является вакуумный фотоэлемент.
Он представляет собой
откачанный стеклянный баллон,
внутренняя поверхность которого (за
исключением окошка для доступа
излучения) покрыта
фоточувствительным слоем,
служащим фотокатодом. В качестве
анода обычно используется кольцо
или сетка, помещаемая в центре
баллона.

3. полупроводниковые устройства
Схема фотоэлемента с внутренним фотоэффектом:
p и n — области полупроводника с дырочной и электронной проводимостями.
Пунктирной линией обозначен р-n - переход
Полупроводниковый прибор с выпрямляющим полупроводниковым переход (p-n - переходом) – фотоэлемент, действие которого основано на внутреннем фотоэффекте.
В качестве материалов для полупроводникового фотоэлемента используются
Se, GaAs, CdS, Ge и Si.
Применение:
Приемники оптического излучения, для прямого преобразования энергии солнечного излучения в электрическую энергию в солнечных батареях.

Применение фотоэффекта

1. Объективная фотометрия, различного рода световые, цветовые, спектральные измерения (спектроскопия и спектрофотометрия), а также измерение весьма слабых излучений (в астрофизике, в биологии и других областях научного исследования).
2. Фотоэлектрический контроль и управление производственными процессами, автоматика, транспорт, бытовая техника.
3. Электронные счетные, запоминающие и записывающие устройства.
4. Регистрация и измерение инфракрасного излучения, сигнализация и локация в видимых и инфракрасных лучах, техника ночного видения.
5. Системы оптической связи на лазерах.
6. Преобразование энергии солнечного излучения непосредственно в электрическую энергию (солнечные батареи, широко применяющиеся для питания аппаратуры искусственных спутников Земли и других устройств).
7. Оптоэлектроника.
Основные области применения фотоэлектронных приборов

Основными законами внешнего фотоэффекта (справедливыми для любого материала фотоэмиттера) являются следующие экспериментально установленные соотношения:
1. Величина фототока в режиме насыщения прямо пропорцио­нальна интенсивности падающего света, если спектральный состав излучения неизменен (закон Столетова)..
2. Для каждого вещества существует длинноволновая (крас­ная) граница спектра излучения λо, за которой (при λ > λо ) фотоэмиссии не происходит. Эту наибольшую длину волны λо (или наи­меньшую энергию кванта hνо ) излучения, еще вызывающего фото­эффект, называют также длинноволновым порогом фотоэффекта, а соответствующую ей наименьшую частоту νо= λо /с порогавой частотой (с – скорость света).
3. Максимальная начальная кинетическая энергия фотоэлект­ронов линейно возрастает с частотой падающего света и не зави­сит от его интенсивности (закон Эйнштейна).

№1: Какому из нижеприведенных выражений соответствует единица измерения постоянной Планка в СИ?
а) Джс
б) кгм/c2
в) кгм/c
г) Нм
д) кг/м3

№2: По какой из нижеприведенных формул, можно рассчитать импульс фотона? ( Е-энергия фотона; с- скорость света)
А) Ес
B) Ес2
C) с/Е
D) с2/Е
E) Е/с

№3 Как изменится работа выхода, при увеличении длины волны падающего излучения на катод, в четыре раза?
А) Увеличится в четыре раза.
B) Уменьшится в четыре раза.
C) Увеличится в два раза.
D) Уменьшится в два раза.
E) Не изменится.

№4 Какое из нижеприведенных утверждений ( для данного электрода) справедливо?
А) Работа выхода зависит от длины волны падающего излучения.
B) «Запирающее» напряжение зависит от работы выхода.
C) Увеличение длины волны падающего излучения приводит к увеличению скорости вылетающих фотоэлектронов.
D) Максимальная скорость вылетающих фотоэлектронов, зависит только от работы выхода.
E) Увеличение частоты падающего излучения, приводит к увеличению скорости фотоэлектронов.

№5.Пластина изготовлена из материала, «красная граница» для которого попадает в голубую область спектра. При освещении какими лучами данной пластины наблюдается фотоэффект?
А) Инфракрасными.
B) Ультрафиолетовыми.
C) Желтыми.
D) Красными.
E) Оранжевыми.

№6: Как изменится работа выхода, при увеличении длины волны падающего излучения на катод, в четыре раза?
А) Увеличится в четыре раза.
B) Уменьшится в четыре раза.
C) Увеличится в два раза.
D) Уменьшится в два раза.
E) Не изменится.