27-мавзу. Ёруғликни квант назарияси. Режа

Ташқи фотоэффектни тажрибавий принципиал схемаси.
К - манфий электрод, катод.
А - мусбат электрод, анод.
D - катодга тушувчи ёруғлик оқими.
Қурилманинг колбасидаги махсус кварц(шиша ультрабинафша нурни ютади, кварц(чақмоқтош) эса ўтказади) ойнача орқали катод ултрабинафша нур билан ёритилади. Ультрабинафша нурланиш, U кучланиш билан тезлаштирилган электронларни катоддан уриб чиқариши натижасида, улар анод томон учиб боради. Занжирга уланган mA миллиамперметр электр токини қайд қилади. Бу ток фототок дейилади, уни юзага келтираётган уриб чиқарилган электронлар эса фотоэлектронлар дейилади.
Батареяни манфий қутби металл пластинка К га, мусбати эса ёрдамчи электрод А га уланган. Иккала электрод кварцли D ойнага эга бўлган берк идишдан иборат. Электр занжир узилган бўлганлиги учун,унда ток бўлмайди. К катодни ёритганда анодга интилиб кетаётган электронларнисуғириб чиқазади. Занжирда ток пайдо бўлади.
Фототокнинг электродлар орасидаги U кучланишга боғлиқлигини кўрсатувчи эгри чизиқ волт-ампер характеристика дейилади.



Электронлар катоддан турли тезликларда учиб чиқади. Фототокни максимал қиймати, барча фотоэлектронлар анодга етиб борадиган U кучланиш билан белгиланади.
U=0 да фототок йўқ бўлмайди. Электронлар маълум бир тезликка эга бўлиб, вакуумда ташқи майдонсиз анодга етиб бориши мумкин.
Фототок нолга тенг бўлиши учун, шундай тутувчи манфий U_т кучланишни қўйиш керакки, бу кучланишда кичик кинетик энергияга эга бўлган электронлар ҳам, тутувчи майдонни енгиб ўтиб анодгача етиб бормайди.
Бу мумкин бўлади, агарда фототокни максимал кинетик энергияси тормозловчи, тутиб турувчи майдон кучларининг ишига тенг бўлса:
e∙U_T= mv²_макс / 2
Унча катта бўлмаган кучланишларда фототок тўйинишга эришади. Фотоэффектнинг қуйидаги 4 та қонуни унинг хусусиятларини тўла характерлайди.
1.Фотокатодга тушаётган ёруғликнинг спектрал таркиби ўзгармас бўлса, фототокнинг тўйиниш қиймати ёруғлик оқимига тўғри пропорционал.
I_f = к Ф (6).

A K R

2. Фотокатоддан ажралиб чиқаётган фотоэлектронлар бошланғич тезликларнинг максимал қиймати тўлқин узунлигига боғлиқ равишда ўзгаради.
Ёруғлик таъсирида фотокатоддан чиқаётган электронларнинг максимал тезликлари қуйидаги муносабатдан топилади.

бунда, m-электрон массаси, е-электрон заряди, V_t-токни нолга айлантирадиган потенциаллар айирмаси.
3. Ҳар бир фотокатод учун бирор «қизил чегара»  мавжуд бўлиб ундан каттароқ тўлқин узунликли ёруғлик таъсирида фотоэффект вужудга келмайди,  фотокатод материалининг кимёвий табиатига ва сиртнинг ҳолатига боғлиқ.
(7)
4. Ёруғликнинг фотокатодга тушиши билан фотоэлектронларнинг ҳосил бўлиши орасида сезиларди вақт ўтмайди.