ALOQA AXBOROTLASHTIRISH VA KOMMUNIKATSIYALARNI RIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI
MUHAMMAD AL-XORAZMIY NOMIDAGI
TOSHKENT AXBOROT TEXNOLOGIYALARI UNIVERSITETI FARG‘ONA FILIALI
TT VA KT FAKULTETI
TELEKOMMUNIKATSIYA INJINIRINGI(TELERADIOESHITTIRISH)
MUSTAQIL ISH
Qabul qildi: dotsent N. Jo‘rayev Bajardi: N.Mutalov
FARG‘ONA - 2022
Mavzu: Televizion fotoelektrik konvertorlar. Vidicon, Silicon, Plumbicon, Supervidicons. Pirovidikon.
Reja:
Fotoelektrik konvertorlar haqida umumiy tushuncha
Vidicon, Silicon fotoelektrik konvertorlar
Plumbicon, Supervidicons, Pirovidikon fotoelektrik konvertorlar
Yorugʻlikning toʻlqin modeliga asoslanib fiziklar yorugʻlik amplitudasining oshishi chiqarilayotgan fotoelektronlarning kinetik energiyasi oshishiga va chastotaning oshishi oʻlchangan elektr toki oshishiga olib keladi deb taxmin qilishdi. Taxminlardan farqli oʻlaroq, tajribalar shuni koʻrsatdiki, yorugʻlik chastotasining oshishi fotoelektronlarning kinetik energiyasini oshirdi va yorugʻlik amplitudasining ortishi tokni kuchaytirdi. Ushbu kashfiyotlarga asoslanib Eynshteyn yorugʻlikni \text{E}=h\nuE=hνstart text, E, end text, equals, h, \nu energiyaga ega fotonlar deb nomlangan zarralar oqimi deb qarashni taklif qildi.
Chiqish ishi, \PhiΦ\Phi, bu metall sirtdan elektronlarning fotoemissiyasini amalga oshirish uchun talab qilinadigan minimal energiya miqdori va \PhiΦ\Phi ning qiymati metall turiga bogʻliq.
Tushuvchi fotonning energiyasi metallning chiqish ishi va fotoelektronning kinetik energiyasi yigʻindisiga teng boʻlishi kerak: \text{E}_\text{foton}=\text{KE}_\text{elektron}+\PhiEfoton=KEelektron+Φ
Kirish: fotoelektrik effekt (fotoeffekt) nima?
Metallga yorugʻlik tushganda, metall sirtidan elektronlar ajralib chiqishi mumkin. Bu jarayon koʻpincha fotoemissiya yoki fotoelektrik effekt deb ataladi va metalldan chiqarilgan elektronlar fotoelektronlar deyiladi. Oʻzlarining xatti-harakati va xususiyatlari jihatidan fotoelektronlar boshqa elektronlardan farq qilmaydi. Foto- old qoʻshimchasi elektronlar metall sirtidan yorugʻlik tushishi bilan chiqarilganidan dalolat beradi.
1 – rasm. Fotoeffektda metall yuzasiga urilgan yorugʻlik toʻlqinlari (qizil toʻlqin chiziqlar) metalldan elektronlar ajralib chiqishi
Fotoeffektni tushuntirish uchun 19-asr fiziklari metallga tushayotgan yorugʻlik toʻlqinining tebranuvchi elektr maydoni elektronlarni qizdirib, ularning tebranishiga sabab boʻladi va oxir-oqibat elektronlar metall yuzasidan chiqib ketadi deb faraz qilgan. Bu gipoteza yorugʻlik kosmosdan toʻliq toʻlqin holatida keladi degan taxmindan kelib chiqqan. (Yorugʻlikning asosiy xususiyatlari haqida qoʻshimcha maʼlumotga ega boʻlish uchun ushbu maqolani koʻrib chiqing.) Shuningdek, olimlar yorugʻlik toʻlqinining energiyasi uning ravshanligiga toʻgʻri proporsinal deb hisoblashgan, ammo u toʻlqinning amplitudasiga proporsional. Oʻz gipotezalarini tekshirib koʻrish uchun ular yorugʻlik amplitudasi va chastotasining elektron emissiyasiga taʼsiri, shuningdek, fotoelektronlarning kinetik energiyasini bilish uchun tajribalar oʻtkazdi.
Ular yorugʻlikning toʻlqin nazariyasiga asoslanib quyidagilarni bashorat qildi:
Yorugʻlik amplitudasi orttirilganda, chiqarilgan fotoelektronlarning kinetik energiyasi ham ortishi kerak.
Elektronlarning sirtdan uchib chiqish miqdori, yaʼni oʻlchangan elektr toki yorugʻlikning chastotasiga toʻgʻri proporsional boʻlishi kerak.
Ular ushbu xulosaga qanday kelganini tushunish uchun biz yorugʻlik toʻlqinini suv toʻlqini bilan taqqoslashimiz kerak. Tasavvur qiling, okean oʻrtasidagi palubada bir nechta koptoklar bor. Paluba metall sirtni, koptoklar elektronlarni, okean toʻlqinlari esa yorugʻlik toʻlqinlarini anglatadi.
Agar bitta katta toʻlqin palubani silkitib yuborsa, biz katta toʻlqindan koptoklar oladigan kintetik energiya bitta kichik toʻlqinga nisbatan ancha katta boʻlishini kutamiz. Fiziklarning fikricha, agar yorugʻlik intensivligi oshsa, xuddi shunga oʻxshash holat sodir boʻladi. Yorugʻlik amplitudasi yorugʻlik energiyasiga proporsional boʻlishi kutilgan edi, shuning uchun yuqori amplitudali yorugʻlik fotoelektronlarga koʻproq kinetik energiya berishi taxmin qilingan.
Klassik fiziklar, shuningdek, yorugʻlik toʻlqinlarining chastotasini (oʻzgarmas amplituda) oshirish chiqadigan elektronlar miqdorini va shu bilan birga oʻlchangan elektr tokini koʻpaytirishini taxmin qilishgan. Koptoklar oʻxshashligidan foydalansak, toʻlqinlar palubaga tez-tez urilsa, xuddi shu kattalikdagi toʻlqinlar kamroq urilganidan koʻra koʻproq koptoklar palubadan tushadi.
Biz fiziklar nima oʻylaganini bilganimizdan soʻng, ular tajribada nimani kuzatganini koʻrib chiqaylik!
Yorugʻlik amplitudasi va chastotasining taʼsirini koʻrish uchun tajribalar oʻtkazilganda quyidagi natijalar kuzatildi:
Yorugʻlik chastotasi ortsa, fotoelektronlarning kinetik energiyasi ham ortadi.
Yorugʻlik chastotasi oshishiga qaramay, elektr toki oʻzgarmaydi.
Yorugʻlik amplitudasi ortsa, elektr toki ham ortadi.
Yorugʻlik amplitudasi ortishiga qaramay, fotoelektronlarning kinetik energiyasi oʻzgarmaydi.
Bu natijalar yorugʻlikning klassik toʻlqin nazariyasiga mutlaqo zid edi! Nima boʻlayotganini tushuntirish uchun yorugʻlikning mutlaqo yangi modeli kerakligi maʼlum boʻldi. Ushbu model Albert Eynshteyn tomonidan ishlab chiqildi, u yorugʻlikni baʼzan biz fotonlar deb ataydigan elektromagnit energiya zarralari sifatida qarashni nazarda tutadi. Foton energiyasini Plank tenglamasi yordamida hisoblash mumkin edi:
Efoton = hν
Yorugʻlik oqimini energiyasi chastota bilan aniqlanadigan fotonlar oqimi deb hisoblashimiz mumkin. Foton metall yuzasiga urilganda, fotonning energiyasi metalldagi elektronga uzatiladi. Quyidagi grafikda yorugʻlik chastotasi va uchib chiqqan elektronlarning kinetik energiyasi oʻrtasidagi bogʻliqlik koʻrsatilgan.
Qizil nurning chastotasi (chapdagi) metall uchun chegaraviy chastotadan kichik (\nu_\text{qizil}<\nu_0)(νqizil<ν0)left parenthesis, \nu, start subscript, start text, q, i, z, i, l, end text, end subscript, is less than, \nu, start subscript, 0, end subscript, right parenthesis, shuning uchun elektronlar uchib chiqmaydi. Yashil (oʻrtadagi) va koʻk nur uchun (oʻngdagi) \nu>\nu_0ν>ν0\nu, is greater than, \nu, start subscript, 0, end subscript oʻrinli, shu bois ikkala holda ham fotoeffekt kuzatiladi. Kattaroq energiyaga ega boʻlgan koʻk nur tushgan sirtdan uchib chiqqan elektronlarning kinetik energiyasi yashil nur chiqargan elektronlarga nisbatan kattaroq boʻladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
