FIZIKAS eksāmena jautājumu atbildes - Fizmati

FIZIKAS eksāmena jautājumu atbildes
Izmantošana: Gaismas plūsmas mērīšana (luksometrs), dažādu ķīmisku, fizikālu, tehnisku parametru mērīšanai.
Ārējais fotoefekts
Fotons, triecoties pret vielas virsmu, izsit no tās elektronu. Jāņem vērā enerģijas nezūdamības likums t.i. ja fotona
enerģija ir par mazu, lai varētu izsist elektronu no vielas, tad fotoefekts vispār nevar notikt. Ja fotona enerģija ir
lielāka, tad atlikušo enerģijas daļu elektons iegūst kinētiskās enerģijas veidā.
Katrs no vielas izlidojušais elektrons vielā ir absorbējis vienu kvantu ( e = h*n ).
Fotona enerģija = W = (h * c)/ l
h = Planka konstante
c = Gaismas āātrums
l = viļņa garums
Elektrona kinētiskā enerģija = W k = ( m*v 2 ) / 2
m = elektrona masa
v = elektrona ātrums
Pēc enerģijas nezūdamības likuma
W = A + W k
A = izejas darbs t.i. darbs, kas nepieciešams, lai fotons izsistu elektronu no vielas.
t.i.
(1) h * n = ( e * j ) + ( ( m*v 2 ) / 2)
tas ir Einšteina fotoefekta v-jums.
Ārējā fotoefekta likumi
1. Stoļetova likums. Fotostrāvas stiprums (t.i. elektronu skaits, ko laika vienībā gaisma izrauj no katoda) ir tieši
proporcionāls katoda enerģētiskajam apgaismojumam.
Is = g* Es
g = katodam raksturīgs koificients, kas atkarīgs no starojuma viļņa garuma.
2. Elektroni no katoda virsmas izlido ar ātrākie ātrumiem, nekā elektroni no katoda dziļākiem slāņiem, un kuri
daļu savas enerģijas atdod katoda atomiem, notiekot sadursmēm.
Elektronu sākumātrumi vielā var būt dažādi.
Elektroni var izlidot dažādos leņķos attiecībā pret katoda virsmu.
Eksperimentāli konstatēts, ka fotoelektronu maksimālais ātrums v max t.i. maksimālā kinētiskā enerģija
(m*v max 2 )/2 ir tieši proporcionāla gaismas frekvencei.
Tā kā pilnīgi visus fotoelementus var aizturēt, pieliekot bremzējošo pretspriegumu U 0 , tad
(m*v max 2 )/2 = e*U 0
3. Katrai vielai starojuma spektrā eksistē garo viļņu robeža t.s. sarkanā robeža, sākot ar kuru fotoefekts vairs
nenotiek.
Samazinot krītošo kvantu frekvenci, samazinās to to enerģija, līdz ar to samazinās no katoda izlidojušo
elektronu kinētiskā enerģija.
Pie frekvences n 0 krītošā kvanta enerģija kļūs pietiekama tikai izejas darba veikšanai t.i. kinētiskā enerģija būs
vienāda ar nulli, un izsistie elektroni palaiks uz katoda virsmas. T.i. W = A
h*n 0 = e * j
Frekvenci n 0 sauc par fotoefekta robežfrekvenci, pie kuras fotoefekts vēl var notikt. Robežfrekvencei
atbilstošo viļņa garumu l 0 = c / n 0 sauc par fotoefekta sarkano robežu.
Izmantošana: Fotoelementi, fotokatodi
Iekšējais fotoefekts
Apgaismojot dažādas vielas var novērot, ka to elektrovadītspēja palielinās. Šajās vielās gaismas iedarbībā parādās
t.s. fotovadītspēja. Šo parādību sauc par iekšējo fotoefektu.
Izmantošana: fotorezistori.
Šis darbs ir nācis no http://datzb.intelctuals.net/ - LU FMF DatZB Darbu Arhīva 53/53
©2002-2003 DatZB Team