№3 Мавзу: Фотоэффект ходисаси

№3 Мавзу: Фотоэффект ходисаси.
Режа:

1. 
   Фотоэффект ва унинг конунлари.
   
2. 
   Фотоэффект назарияси.
   
3. 
   Фотон ва унинг характеристикалари.
   

1. 
   Ёруглик таъсирида жисмдан ажралиб чикиши ташки фотоэффект дейилади. (1887 йил Герц аникланган) Фотоэффект ходисасини биринчи булиб Столетов (1889 йил ) урганди.
   

Ёруглик таъсирида катод сиртидан манфий зарядли зарралар ажралиб чикади ва улар анод томон харакатланиб, занжирда электрон токни хосил килади, бу ток фототок деб аталади.
1898 йилда Ленард ва Томсон катоддан ажралиб чиккан зарраларнинг солиштирма зарядини аниклаб бу зарралар электронлар


















деган хулосага келишди. Фототокнинг (J) анод ва катод орасидаги кучланишга (U) богликлар графиги вольт – ампер характеристикаси (вах) деб аталади.


J_T
J₂ ВАХ дан куйидаги ташки фотоэффект конунлари аникланган:
А ) Столетов конуни: Катодга тушаётган ёруглик чистотаси узгармаса (V=const), фототокнинг туйиниш киймати (Jm)ёруглик окимига (ф) тугри пропорционал( -Ф). (фотоэффектнинг биринчи конуни ).


Кучланиш И=о булганда хам катоддан учиб чиккан тез электронлар кинетик энергияси туфайли анодга етиб боради ва фототок киймати нолдан фаркли булади, кучланишнинг маълум манфий кийматида эса электронлар анодга етиб бормайди, ва фототок нолга тенг булиб колади.
(J=0), яъни :
(1) Бу ерда :
е - электрон заряди, - массаси, - максимал тезлиги. Шуларни урганиб 2- конун аникланган.
Б) Фотоэлектронлар тезликларининг максимал киймати ёруглик олкимига боглик эмас, у ёруглик чистотасига (тулкин узунлигига) боглик, яъни (2-конун).
С) Хар кандай фотокатод учун фотоэффектнинг кизил чегараси мавжуд булиб, ундан каттарок тулкин узунликларда фотоэффект ходисаси руй бермайди. . Фотоэффектнинг кигил чегараси факат фотокатод материалининг химияви йтабиатига боглик.(3-конун).
Е) Ёругликнинг фотокатодга тушиши билан фотоэлектронларнинг хосил булиши орасида сезиларли вакт утмайди . (4- конун).

2. 
   Фотоэффектнинг факат биринчи конунини тулкин назарияси асосида мумкин? Колганларчи ? Шу сабабли 1905 й. Эйнштейнда куйидаги фикр вужудга келди:
   

Ёругликни узлуксиз элетромагнит тулкин процесси деб тасаввур килиш ёруглик табиатини тулик акс эттира олмайди. Шунинг учун эйнштейн куйидаги гояни илгари сурди:
Ёруглик квантлар тарикасида нурланибгина колмай, балки ёруглик энергиясининг таркалиши хам, ютилиши хам квантлашган булади, яъни Эйнштейн Плнк назариясини
Кенгайтирди.Ёруглик кванти фотон деб аталади ва унинг энергияси Е=hv (2)га тенг.
Эйнштейн фотоэффект ходисасига энергиянинг сакланиш конунини куллади :
(3)




A_r
e


- электроннинг металдан чикиш иши, у металнинг табиатига боглик.
(3) – ташки фотоэффект учун эйнштейн тенгламаси деб аталади. Бу тенглама ёрдамида барча фотоэффект конунлари тушинтирилди, хусусан кизил чегара ходисаси учун фотоэффект руй бериш шартикуйидагича булади:
(4) бундан:


(5) булса ФЭ руй беради ва акси. Демак фотоэффект ходисаси ёругликнинг квант табиатини намойиш килувчи далиллардан биридир.

3. 
   Фотон энергияси : . Энергия ва массанинг эквивалентлик конунидан .
   

Бу энергиялар узаро тенглигидан фотон массаси :
Бундай фотоннинг тинч холатидаги массаси :
.
Демак, фотон факат харакатланиш жараёнидагина мавжуд булиб, унинг тезлиги ёруглик тезлигига тенг.
Фотон импуьлси :
(7)
Таянч сузлар ва жумлалар.
Фотоэффект ходисаси: ВАХ: чикиш иши : фотон: кизил чегара: тулкин узунлик: частота: тинч холат : импульс.