Лекция №9 «Фотоэффект»

I Закон внешнего фотоэффекта (закон Столетова).
С
ила фототока насыщения ( т. е. количество электронов, испускаемых с катода в единицу времени ) пропорциональна световому потоку, падающему на металл ( Рис. 2).

где k – коэффициент пропорциональности, или чувствительности металла к фотоэффекту

Рис. 2. Зависимость фототоков насыщения ( I₁, I₂, I₃ ) от интенсивности световых потоков: Ф₁ > Ф₂ > Ф₃. Частота падающих световых потоков постоянна.
II закон фотоэффекта (закон Эйнштейна - Ленарда).
Если поменять местами полюса батареи источника ((К(+), А(-)), то между катодом (К) и анодом (А) возникает электрическое поле, которое тормозит движение электронов. При некотором запирающем значении обратного напряжения Uз фототок равен 0 ( Рис. 3 ).

Рис. 3. Зависимость фототоков насыщения для разных частот падающего света при постоянной интенсивности падающего света.

В этом случае электроны вылетающие с катода, даже с максимальной скоростью Vmax, не смогут пройти через запирающее поле.

Измерив значение запирающего напряжения Uз, можно определить максимальную кинетическую энергию E_{k max} выбиваемых излучением электронов. При изменении интенсивности светового потока Ф, максимальная кинетическая энергия E_{k max} не изменяется, но если увеличить частоту электромагнитного излучения ( сменить видимый свет на ультрафиолетовый), то максимальная кинетическая энергия E_{k max} фотоэлектронов увеличится.

Н
ачальная кинетическая энергия фотоэлектрона пропорциональна частоте падающего излучения и не зависит от его интенсивности.

E_{k max} ~ hv

где h постоянная Планка, v частота падающего света.