Свет падающий на металл вызывает эмиссию электронов из металла

Обновлено: 20.09.2024

Стеклянная призма разлагает белый свет. На рисунках представлен ход лучей в призме. Правильно отражает реальный ход лучей рисунок .

На рисунке представлена мгновенная фотография электрической составляющей электромагнитной волны, проходящей из среды 1 в среду 2 перпендикулярно границе раздела сред АВ. Относительный показатель преломления среды 1 относительно среды 2 равен … 1,5

Зависимость показателя преломления n вещества от длины световой волны λ при нормальной дисперсии отражена на рисунке …

На диэлектрическое зеркало под углом Брюстера падает луч естественного света. Для отраженного и преломленного луча справедливы утверждения . отраженный луч полностью поляризован

Явление поляризации света при отражении правильно изображает рисунок (двухсторонними стрелками и точками указано направление колебаний светового вектора) .

Естественный свет проходит через стеклянную пластинку и частично поляризуется. Если на пути света поставить еще одну такую же пластинку, то степень поляризации света … увеличится

При падении света из воздуха на диэлектрик отраженный луч полностью поляризован. Преломленный луч распространяется под углом 30° к нормали. При этом показатель преломления диэлектрика равен … 1,73

При падении света из воздуха на диэлектрик отраженный луч полностью поляризован при угле падения 60°. При этом показатель преломления диэлектрика равен … 1,73

При падении света из воздуха на диэлектрик отраженный луч полностью поляризован. Преломленный луч распространяется под углом 30° к нормали. При этом падающий луч составляет с нормалью угол …60°

1 и J₂ – интенсивности света, прошедшего пластинки 1 и 2 соответственно, и угол между направлениями и , то J₁ и J₂ связаны соотношением … ₌

На пути естественного света помещены две пластинки турмалина. После прохождения пластинки 1 свет полностью поляризован. Если J₁ и J₂ – интенсивности света, прошедшего пластинки 1 и 2 соответственно, и угол между направлениями и , то J₁ и J₂ связаны соотношением .

На пути естественного света помещены две пластинки турмалина. После прохождения пластинки 1 свет полностью поляризован. Если J₁ и J₂ – интенсивности света, прошедшего пластинки 1 и 2 соответственно, и J₂=J₁, то угол между направлениями и равен …

На пути естественного света помещены две пластинки турмалина. После прохождения пластинки 1 свет полностью поляризован. Если J₁ и J₂ – интенсивности света, прошедшего пластинки 1 и 2 соответственно, и J₂=0, то угол между направлениями и

Угол между плоскостями пропускания двух поляризаторов равен 45°. Если угол увеличить в 2 раза, то интенсивность света, прошедшего через оба поляризатора . станет равной нулю

Пучок естественного света проходит через два идеальных поляризатора. Интенсивность естественного света равна I₀, угол между плоскостями пропускания поляризаторов равен φ. Согласно закону Малюса интенсивность света после первого поляризатора равна .

Когерентными называются волны, которые имеют …

?+1) одинаковую поляризованность и постоянную разность фаз

п и толщиной А помещена между двумя средами с показателями преломления n₁ и п₂ причем n₁ < п >п₂. На пластинку нормально падает свет с длиной волны λ.Разность ходаинтерферирующих отраженных лучей равна .

При интерференции когерентных лучей с длиной волны 500 нм максимум первого порядка возникает при разности хода . 500 нм

При интерференции когерентных лучей с длиной волны 400 нм минимум второго порядка возникает при разности хода . ) 1000 нм

Тонкая пленка вследствие явления интерференции в отраженном свете имеет зеленый цвет. При увеличении показателя преломления пленки ее цвет …) станет красным

Тонкая пленка вследствие явления интерференции в отраженном свете имеет зеленый цвет. При уменьшении показателя преломления пленки ее цвет …) станет синим

Тонкая пленка вследствие явления интерференции в отраженном свете имеет зеленый цвет. При уменьшении толщины пленки ее цвет …) станет синим

Тонкая пленка вследствие явления интерференции в отраженном свете имеет зеленый цвет. При увеличении толщины пленки ее цвет …) станет красным

На рисунке представлена схема разбиения волновой поверхности Ф на зоны Френеля. Разность хода между лучами N₁Р и N₂P равна . +1)

Одна и та же дифракционная решетка освещается различными монохроматическими излучениями с разными интенсивностями. Какой рисунок соответствует случаю освещения светом с наибольшей частотой? (J-интенсивность света, - угол дифракции).

Одна и та же дифракционная решетка освещается различными монохроматическими излучениями с разными интенсивностями. Какой рисунок соответствует случаю освещения светом с наименьшей частотой? (J-интенсивность света, - угол дифракции).

Одна и та же дифракционная решетка освещается различными монохроматическими излучениями с разными интенсивностями. Какой рисунок соответствует случаю освещения светом с наименьшей длиной волны? (J-интенсивность света, - угол дифракции).

Одна и та же дифракционная решетка освещается различными монохроматическими излучениями с разными интенсивностями. Какой рисунок соответствует случаю освещения светом с наибольшей длиной волны? (J-интенсивность света, - угол дифракции).

Имеются 4 решетки с различными постоянными d, освещаемые одним и те же монохроматическим излучением различной интенсивности. Какой рисунок иллюстрирует положение главных максимумов, создаваемых дифракционной решеткой с наибольшей постоянной решетки? (J-интенсивность света, - угол дифракции).

Имеются 4 решетки с различными постоянными d, освещаемые одним и те же монохроматическим излучением различной интенсивности. Какой рисунок иллюстрирует положение главных максимумов, создаваемых дифракционной решеткой с наименьшей постоянной решетки? (J-интенсивность света, - угол дифракции).

Свет от некоторого источника представляет собой две плоские монохроматические волны с длинами λ₁ и λ₂. У экспериментатора имеется две дифракционных решетки. Число щелей в этих решетках N₁ и N₂ а их постоянные d₁ и d₂, соответственно. При нормальном падении света на дифракционную решетку 1 получено изображение в максимуме m, показанное на рисунке 1. После того, как дифракционную решетку 1 поменяли на решетку 2, изображение максимума m стало таким, как показано на рисунке 2. Постоянная решетки и число щелей у этих решеток соотносятся следующим образом .

На рисунках по оси абсцисс отложена частота теплового излучения тела, по оси ординат - излучательная способность. Кривые соответствуют двум температурам, причем T₁ < T₂. На качественном уровне правильно отражает законы излучения АЧТ рисунок .

На рисунках по оси абсцисс отложена длина волны теплового излучения тела, по оси ординат - излучательная способность. Кривые соответствуют двум температура, причем T₁ 2. На качественном уровне правильно отражает законы излучения АЧТ рисунок .

На рисунке показаны кривые зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при разных температурах. Если длина волны, соответствующая максимуму излучения, уменьшилась в 4 раза, то температура абсолютно черного тела …

) увеличилась в 4 раза

На рисунке показаны кривые зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при разных температурах. Если длина волны, соответствующая максимуму излучения, увеличилась в 4 раза, то температура абсолютно черного тела …+3) уменьшилась в 4 раза

На рисунке показаны кривые зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при разных температурах. Если кривая 1 соответствует спектру излучения абсолютно черного тела при температуре 6000К, то кривая 2 соответствует температуре (в К) …+1) 1500

На рисунке показаны кривые зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при разных температурах.

На рисунке показаны кривые зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при разных температурах. Если кривая 2 соответствует спектру излучения абсолютно черного тела при температуре 1450 К, то кривая 1 соответствует температуре (в К) . +3) 5800

1 площадь под кривой увеличилась в 16 раз. Температура T₁ равна . +4) 2Т

Свет, падающий на металл, вызывает эмиссию электронов из металла. Если интенсивность света уменьшается, а его частота при этом остаётся неизменной, то . +4) количество выбитых электронов уменьшается, а их кинетическая энергия остаётся неизменной

На рисунке представлены две зависимости задерживающего напряжения U₃ от частоты падающего света для внешнего фотоэффекта:

+3. Зависимости получены для двух различных металлов.

В опытах по внешнему фотоэффекту изучалась зависимость энергии фотоэлектронов от частоты падающего света. Для некоторого материала фотокатода исследованная зависимость на рисунке представлена линией с. При замене материала фотокатода на материал с большей работой выхода зависимость будет соответствовать прямой …

На рисунке приведена вольтамперная характеристика (ВАХ) фотоприемника с внешним фотоэффектом. На графике этой ВАХ попаданию всех, вылетевших в результате фотоэмиссии электронов, на анод фотоприемника соответствует область .

На рисунке приведены две вольтамперные характеристики вакуумного фотоэлемента. Если Е – освещенность элемента, а l - длина волны падающего на него света,) l₁=l₂, Е₁>E₂

12, Е₁=E₂

1>n₂, Е₁=E₂

Если длина волны света, падающего на фотоэлемент остается неизменной, то при увеличении падающего светового потока Ф₂ > Ф₁ изменения в вольтамперной характеристике правильно представлено на рисунке .

Два источника излучают свет с длиной волны 375 нм и 750 нм. Отношение импульсов фотонов, излучаемых первым и вторым источниками, равно . +4) 2

Импульс фотона имеет наибольшее значение в диапазоне частот .

+2) рентгеновского излучения

g ), рассеянного фотона (g' ) и электрона отдачи (e). Угол рассеяния 90º, направление движения электрона отдачи составляет с направлением падающего фотона угол . Если импульс электрона отдачи 3 (МэВ·с)/м, то импульс падающего фотона (в тех же единицах) равен … )

На рисунке показаны направления падающего фотона (g), рассеянного фотона (g I ) и электрона отдачи (g’). Угол рассеяния 90º, направление движения электрона отдачи составляет с направлением падающего фотона угол . Если импульс электрона отдачи 2 (МэВ·с)/м, то импульс падающего фотона (в тех же единицах) равен …

g I ) и электрона отдачи (e). Угол рассеяния 90º, направление движения электрона отдачи составляет с направлением падающего фотона угол . Если импульс электрона отдачи 2 (МэВ·с)/м, то импульс рассеянного фотона (в тех же единицах) равен … +2) 1 3)

g ), рассеянного фотона (g I ) и электрона отдачи (e). Угол рассеяния 90º, направление движения электрона отдачи составляет с направлением падающего фотона угол . Если импульс рассеянного фотона , то импульс электрона отдачи равен .

+3) 2

На рисунке показаны направления падающего фотона ( ), рассеянного фотона (g ') и электрона отдачи ( ). Угол рассеяния 90º, направление движения электрона отдачи составляет с направлением падающего фотона угол Если импульс электрона отдачи P_e, то импульс падающего фотона равен . +4) 0,5 P_e

На рисунке показаны направления падающего фотона (g), рассеянного фотона (g I ) и электрона отдачи (e). Угол рассеяния 90º, направление движения электрона отдачи составляет с направлением падающего фотона угол . Если импульс рассеянного фотона 2 (МэВ·с)/м, то импульс электрона отдачи (в тех же единицах) равен … +3) 4

На рисунке показаны направления падающего фотона (g), рассеянного фотона (g ') и электрона отдачи (g’). Угол рассеяния 90º, направление движения электрона отдачи составляет с направлением падающего фотона угол . Если импульс электрона отдачи P_e, то импульс рассеянного фотона равен . +2) 0,5P_e

Давление света зависит от …

+4) энергии фотона

На непрозрачную поверхность направляют поочередно поток одинаковой интенсивности фиолетовых, зеленых, красных лучей. Давление света на эту поверхность будет наибольшим для лучей …

+3) фиолетового цвета

Параллельный пучок света падает по нормали на зачерненную плоскую поверхность, производя давление Р. При замене поверхности на зеркальную давление света не изменяется, если угол падения (отсчитываемый от нормали к поверхности) будет равен …+2. 45 0

Если зачерненную пластинку, на которую падает свет, заменить на зеркальную той же площади, то световое давление . +2) увеличится в 2 раза

Если зеркальную пластинку, на которую падает свет, заменить на зачерненную той же площади, то световое давление . +2) уменьшится в 2 раза

Если увеличить в 2 раза оъемную плотность световой энергии, то давление света .

+3) увеличится в 2 раза

Один и тот же световой поток падает нормально на абсолютно белую и абсолютно черную поверхность. Отношение давления света на первую и вторую поверхности равно . +2) 2

На черную пластинку падает поток света. Если число фотонов, падающих на единицу поверхности в единицу времени увеличить в 2 раза, а черную пластинку заменить зеркальной, то световое давление . +1) увеличится в 4 раза

Параллельный пучок N фотонов с частотой υ падает ежесекундно на 1 м 2 зеркальной поверхности и производит на нее давление, равное . +2)

Одинаковое количество фотонов с длиной волны λ нормально падает на непрозрачную поверхность. Наибольшее давление свет будет оказывать в случае .

Тепловое излучение. Фотоэффект

Решение: Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, работа выхода электронов из металла;

Ответ: количество выбитых электронов уменьшается, а их кинетическая энергия остается неизменной

№2Катод вакуумного фотоэлемента освещается светом с энергией квантов 10 эВ. Если фототок прекращается при подаче на фотоэлемент задерживающего напряжения 4 В, то работа выхода электронов из катода (в эВ) равна …

Решение:Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, работа выхода электронов из металла; , где

№3Наблюдается явление внешнего фотоэффекта. При этом с увеличением длины волны падающего света …

Ответ: уменьшается величина задерживающей разности потенциалов

№4

. При увеличении температуры в 2 раза длина волны (в

Ответ: 250

№5Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела в зависимости от частоты излучения для температур Т₁ и Т₂ (

№6 На рисунке приведены две вольтамперные характеристики вакуумного фотоэлемента. Если Е – освещенность фотоэлемента, ν - частота падающего на него света, то

Решение: Приведенные на рисунке вольтамперные характеристики отличаются друг от друга величиной тока насыщения. Величина тока насыщения определяется числом выбитых за 1 секунду электронов, которое пропорционально числу падающих на металл фотонов, то есть освещенности фотоэлемента. Следовательно, Тогда уравнение Эйнштейна можно представить в виде следовательно, одинакова кинетическая энергия электронов, а значит, и частота падающего на фотокатод света, то есть Ответ:

№ 7На рисунке показаны кривые зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при разных температурах. Если кривая 2 соответствует спектру излучения абсолютно черного тела при температуре

1450 ) …

Решение. Воспользуемся законом смещения Вина для излучения абсолютно черного тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела постоянная Вина:

Так как, согласно графику,

№8Установите соответствие между приведенными характеристиками теплового равновесного излучения и характером их зависимости от частоты температуры.

1.Спектральная плотность энергии в спектре излучения абсолютно черного тела,согласно формуле Рэлея-Джинса,с увеличением частоты 2. Спектральная плотность энергии в спектре излучения абсолютно черного тела, согласно формуле Планка,с увеличением частоты…

3.Энергетическая светимость абсолютно черного тела с увеличением температуры…

4.Длина волны,на которую приходится максимум спектральной плотности энергии в спектре излучения абсолютно черного тела,с увеличением температуры…

Варианты ответа:( укажите соответствие для каждого нумерованного элемента задания)

2. Возрастает пропорционально 3. Возрастает пропорционально

4. Неограниченно возрастает

5. Убывает пропорционально

Решение: 1.Последовательная классическая теория для спектральной плотности энергии излучения абсолютно черного тела приводит к формуле Рэлея-Джинса. При этом используется теорема класической физики о равнораспределении энергии системы по степеням свободы и электромагнитная теория света,которая позволяет подсчитать число степеней свободы,приходящихся на единицу объема области,занятой равновесным монохроматическим тепловым излучением. Поскольку, согласно классической теории, это число степеней свободы пропорционально третьей степени частоты и не зависит от температуры,с пектральная плотность энергии равновесного теплового излучения должна неограниченно возрастать при увеличении частоты. Этот результат П.Эренфест образно назвал ультрафиолетовой катастрофой.

2.Формула Планка дает распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела,согласующееся с экспериментом на всех частотах, т.е во всем спектре, и дает,таким образом, исчерпывающее описание равновесного теплового излучения. Согласно формуле Планка, с ростом частоты убывает число степеней свободы, приходящихся на единицу объема, и ультрафиолетовая катастрофа не возникает.

3.Согласно закону Стефана-Больцмана,энергетическя светимость абсолютно черного тела с увеличением температуры возрастает пропорционально 4.Согласно закону смещения Вина, длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергии в спектре излучения абсолютно черного тела, с увеличением температуры убывает пропорционально №9На рисунке изображен спектр излучения абсолютно черного тела при температуре Т. Площадь под кривой увеличится в 81 раз, если температура

Ответ: 3Т

№10Абсолютно черное тело и серое тело имеют одинаковую температуру. При этом интенсивность излучения …

Фотоэффект в физике: что это такое, формулы, виды, применение

Фотоэлектрический эффект (фотоэффект) – это физический процесс, в котором электроны взаимодействуют со светом или любым другим электромагнитным излучением. В этой статье вы узнаете о физических основах фотоэлектрического эффекта. Мы также объясним три вида этого явления и два экспериментальных метода его обнаружения.

Фотоэлектрическое явление – один из тех эффектов, открытие которого стало результатом упорного труда и многочасовых лабораторных исследований многих ученых. До того как Альберт Эйнштейн объяснил этот эффект, введя понятие квантов, то есть порций энергии, многие исследователи, среди которых были Генрих Герц и Александр Столетов, тщательно изучали различные аспекты этого явления. По всей вероятности, никто из них не предполагал, какое практическое значение будет иметь их работа.

Простое объяснение фотоэффекта

Атомы или молекулы содержат связанные электроны. Когда свет попадает на молекулы или отдельные атомы, при определенных условиях возможно взаимодействие электронов со светом. Чтобы понять фотоэлектрический эффект, мы представляем свет как частицу (называемую фотоном). Фотон обладает энергией E, которую можно вычислить по частоте f света: E = h * f .

Здесь h – постоянная Планка. Эта энергия поглощается электроном. Вы можете представить этот перенос энергии как поглощение фотона электроном. Минимальная энергия, которую электроны должны поглотить, является их энергией связи, или, более точно, работой выхода W_A. Только после этого электрон может освободиться от атома или металла. Высвобожденные электроны могут быть измерены в виде электрического тока.

Виды фотоэффекта

Существует три различных разновидности фотоэлектрического эффекта, с которыми мы познакомим вас далее.

Внешний фотоэффект

Внешний фотоэлектрический эффект – это явление эмиссии электронов из металла под воздействием падающего электромагнитного излучения. Механизм явления заключается в том, что фотоны излучения передают свою энергию электронам, что приводит к их эмиссии за пределы металла. Максимальная кинетическая энергия электрона равна энергии фотона минус работа выхода. Работа выхода – это энергия связи электрона в металле, обычно порядка нескольких электрон-вольт.

Более подробное объяснение.

Когда фотоны попадают в металл или полупроводник, они передают свою энергию электронам. Часть энергии необходима для того, чтобы освободить электроны от атомной связи и позволить им уйти с поверхности металла (работа выхода W_A). Это взаимодействие называется внешним фотоэлектрическим эффектом. Остаточная энергия служит для ускорения электронов. Энергетическое соотношение следующее: h * f = E_kin + W_A , где

где E_kin – это кинетическая энергия высвобожденных электронов. Поэтому кинетическая энергия фотоэлектрона описывается формулой: E_kin = h * f – W_A

Мы видим, что должна существовать граничная частота f_гр, выше которой электроны вообще не могут быть освобождены. Это следует из уравнения: h * f_гр = W_A и зависит от материала. Работа выхода для металлов обычно составляет несколько эВ.

Альберт Эйнштейн изучил внешний фотоэлектрический эффект с помощью квантования света. Таким образом, внешний фотоэлектрический эффект представляет собой важную веху в развитии квантовой механики.

Внутренний фотоэффект

Внутренний фотоэлектрический эффект также основан на передаче энергии фотонов электронам. Однако они не покидают материал, в котором находятся, а изменяют электронную оболочку в атоме. Это может привести к изменению проводимости материала и, следовательно, протеканию электрического тока.

Более подробное объяснение.

Внутренний фотоэффект возникает в полупроводниках – материалах, электропроводность которых меньше, чем у проводников, и больше, чем у изоляторов. Чтобы лучше понять его механизм, давайте вспомним зонную теорию проводимости. Электронные энергетические уровни в полупроводниках относятся к двум группам – валентной зоне и зоне проводимости. Эти зоны энергетически разделены возбужденной областью. Электроны с энергией в валентной зоне связаны в атомах и не участвуют в протекании электрического тока. Электроны с энергией, принадлежащей зоне проводимости, свободны и могут двигаться под действием приложенного напряжения, т.е. проводить электрический ток.

Изменение энергии электрона от энергии валентной зоны до энергии зоны проводимости при поглощении энергии фотона электромагнитного излучения называется внутренним фотоэлектрическим эффектом.

В результате полоса проводимости обогащается свободным носителем отрицательного заряда – электроном, а валентная зона обогащается электронной дыркой, т.е. вакансией, оставленной электроном, которая также участвует в протекании электрического тока. Это увеличивает проводимость материала.

Для того чтобы электроны поднялись в полосу проводимости, энергия облученного света должна быть больше, чем ширина запрещённой зоны E_gap : h * f > E_gap . Ширина запрещённой зоны относится к разности энергий между валентной зоной и зоной проводимости.

Полупроводник, состоящий из одного чистого материала, называется собственным полупроводником. В таких материалах число отрицательных носителей заряда в зоне проводимости – электронов – равно числу положительных зарядов в валентной зоне – дырок. На практике, однако, часто используются легированные полупроводники, т.е. обогащенные небольшим количеством другого материала. В зависимости от типа легирующего элемента различают два типа полупроводников: n-типа и p-типа. В полупроводнике p-типа преобладают дырки. Важно помнить, что речь идет только о носителях заряда, участвующих в проведении электричества, весь кристалл электрически нейтрален.

Внутренний фотоэффект также имеет место в солнечных батареях. Когда свет попадает на пограничный слой солнечного элемента (очень тонкая область на поверхности с электрическим полем), электроны высвобождаются из кристаллической связи и движутся в электрическом поле. Этот электрический ток может быть воспринят потребителем и вызывает фотонапряжение.

Молекулярный фотоэффект / атомный фотоэффект

Если облученные фотоны высвобождают электрон из отдельных атомов или молекул, они электрически заряжаются или ионизируются недостающим электроном. Это называется фотоионизацией и наблюдается, например, с помощью рентгеновских лучей. Для молекулярного фотоэлектрического эффекта требуется гораздо более высокочастотный свет, поскольку электроны прочно связаны в атомах.

Формула фотоэлектрического эффекта

Мы используем следующее соотношение для расчета физических величин: h * f = E_kin + W_A

Если свет обладает энергией, достаточной для выброса электронов, мы можем вычислить граничную частоту по следующей формуле: f_гр = W_A / h .

Используя формулу для кинетической энергии, мы определяем скорость освобожденных электронов по формуле:

Методы обнаружения фотоэффекта

Далее мы покажем вам два метода обнаружения фотоэлектрического эффекта и, следовательно, выхода электронов.

Метод встречного поля

В методе встречного поля металлический катод облучается монохроматическим светом с частотой f. Без приложенного напряжения можно обнаружить фототок. Если приложить противодействующее напряжение U_G так, чтобы катод был заряжен положительно, а анод – отрицательно, то электроны, высвобождаемые внешним фотоэлектрическим эффектом, замедляются. Необходимая для этого работа: W = e * U_G .

Рис. 1. Фотоэффект: метод встречного поля

Если напряжение настолько велико, что электроны не достигают анода, то применяется следующее соотношение: Ekin = e * U_G .

Встречное поле полностью компенсирует кинетическую энергию электронов. Из этой зависимости мы можем определить скорость электронов. Метод встречного поля также дает нам возможность определить постоянную Планка h. При известной работе выхода, h можно найти из уравнения: h * f = e * U_G + W_A

Стержень с фотоэффектом

Мы можем воспроизвести фотоэлектрический эффект в эксперименте со стержнем из ПВХ и металлической пластиной, подключенной к электрометру. Если стержень отрицательно заряжен в результате трения, то он имеет избыток электронов. Металлическая пластина нейтральна, электрометр не отклоняется.

Рис. 2. Стержневой метод – начальное состояние

Если привести стержень в контакт с пластиной, то избыточный заряд в стержне уравновесится. В результате на пластине появляется избыток электронов, и электрометр показывает отрицательное значение.

Рис. 3. Компенсация избыточного заряда в стержне

Если облучать металлическую пластину лампой с парами ртути, электрометр становится положительным. Электроны высвобождаются из пластины под действием внешнего фотоэлектрического эффекта. В металлической пластине не хватает электронов.

Рис. 4. Облучение металлической пластины

Применение фотоэффекта

Сегодня внешний и внутренний фотоэлектрический эффект лежат в основе таких распространенных устройств, как фотоэлементы, солнечные батареи или ПЗС-матрицы.

Фотоэлемент.

Рис. 5. Фотография фотоэлемента в 1940-х годах. Источник фото: Antonio Pedreira [Public domain], via Wikimedia Commons]

Наиболее распространенным устройством, использующим внешнее фотоэлектрическое явление, является фотоэлемент. Первые фотоэлементы были разработаны еще в 1890-х годах и начали широко использоваться в первой половине 20-го века. Простейший фотоэлемент состоит из двух электродов, катода и анода, помещенных в вакуумную колбу.

Между электродами прикладывается напряжение так, чтобы катод был соединен с положительным полюсом питающего напряжения. Если электромагнитное излучение не попадает на катод, электрический ток в цепи не течет. Когда катод освещается излучением с энергией фотонов, превышающей работу выхода материала катода, электроны выбиваются из катода и мигрируют к аноду, вызывая протекание электрического тока. Освещенный фотоэлемент проводит электрический ток.

Схемы, содержащие фотоэлемент, могут использоваться, например, для освещения уличных фонарей. Лампы загораются в сумерках. Механизм, заставляющий их светиться, реагирует на отсутствие света, то есть на прекращение протекания электрического тока в цепи, содержащей фотоэлемент. Пример такой схемы представлен на рис. 6.

Рис. 6. Схема уличного фонаря, который автоматически загорается после наступления темноты

Освещенный фотоэлемент проводит электрический ток. В цепи находится электромагнит. Если через электромагнит проходит электрический ток, создаваемое магнитное поле притягивает рычаг выключателя, размыкая цепь лампы, и лампа выключается. Когда свет прерывается, электрический ток в цепи фотоэлемента прекращается, электромагнит выключается, цепь лампы замыкается, и лампа окончательно зажигается.

Фотоэлектронный умножитель.

Рис. 7. Фотоумножитель. Источник фото

Фотоумножители – это устройства, используемые для измерения света. Чаще всего они подключаются к сцинтиллятору, который представляет собой материал, поглощающий ионизирующее излучение (например, гамма- или бета-излучение) и испускающий видимый или ультрафиолетовый свет. Излучаемый свет поглощается фотоумножителем и преобразуется в электрический сигнал.

Сцинтиллятор в сочетании с фотоумножителем представляет собой детектор ионизирующего излучения, т.е. устройство, которое поглощает ионизирующее излучение и генерирует электрический сигнал в зависимости от поглощенного излучения.

Устройство фотоумножителя очень похоже на устройство вакуумного фотоэлемента. Его важнейшими элементами являются фотокатод, где происходит внешний фотоэлектрический эффект, и анод, где накапливается заряд. Кроме того, в области между катодом и анодом находится ряд электродов, задача которых – усилить заряд, то есть увеличить количество электронов, попадающих на анод. Эти электроды называются динодами. Все три типа электродов помещаются в сильное электрическое поле. Механизм работы фотоумножителя показан на рис. 8.

Рис. 8. Схема построения фотоумножителя.

Фотоны света, испускаемые сцинтиллятором, достигают фотокатода, вызывая эмиссию электрона под действием внешнего фотоэлектрического явления. Электрон ускоряется в электрическом поле, что приводит к увеличению его кинетической энергии.

При столкновении с динодом электрон вызывает испускание нескольких вторичных электронов, которые также ускоряются и также умножаются при столкновении с другим динодом. Количество электронов увеличивается экспоненциально, так что конечный электрический сигнал, достигающий анода, может быть измерен.

Фотоумножители характеризуются высокой чувствительностью. Это означает, что их можно использовать для измерения света очень низкой интенсивности. В этом отношении они явно превосходят ПЗС-матрицы.

Фотоэлектрический (солнечный элемент).

Фотоэлектрический элемент – это устройство, в котором энергия фотона света преобразуется в электрическую энергию.

В солнечных батареях используются p-n-переходы. Фотоны, падающие на границу раздела полупроводников, вызывают выбивание электронов из валентного слоя в слой проводимости, т.е. образуется электронно-дырочная пара. Из-за пространственного распределения зарядов на p-n-переходе электроны диффундируют к полупроводнику n-типа, а дырки диффундируют к полупроводнику p-типа и остаются там. Накопление заряда создает разность потенциалов на границе раздела, т.е. электрическое напряжение. В этом процессе энергия солнечного света напрямую преобразуется в электрическую энергию. Поэтому он является отличным источником электрической энергии. Однако стоит помнить, что для хранения электрической энергии требуются батареи.

ПЗС-матрица.

ПЗС-матрица – это светочувствительный элемент, который вытеснил традиционную фотопленку, открыв путь к созданию и распространению цифровой фотографии. Матрица состоит из множества полупроводниковых пикселей размером около десятка квадратных миллиметров. Свет, падающий на полупроводниковый пиксель, приводит к выбиванию электрона из валентной зоны. На каждый пиксель наносится электрод для сбора и хранения заряда.

Размер заряда зависит от интенсивности света, освещающего пиксель. Сама ПЗС-матрица не различает цвета. Эта функция реализуется с помощью цветовых фильтров с тремя основными цветами – красным, зеленым и синим. Важным параметром для ПЗС является их квантовая эффективность, которая определяет, какой процент падающего света улавливается. Современные матрицы имеют квантовую эффективность 70%, что более чем в 10 раз выше, чем у традиционной фотопленки.

Пример задачи по фотоэффекту

Мы облучаем вольфрамовую пластину (работа выхода W_A = 4,6 эВ) монохроматическим светом с частотой f = 6,75 * 10 15 Гц. Мы хотим узнать, достаточно ли энергии света для высвобождения электронов из пластины?

Для этого мы вычисляем граничную частоту:

f_гр = W_A / h = 4,6 эВ / 6,626 * 10⁻³⁴ Дж*с = 7,37 * 10 -19 Дж / 6,626 * 10⁻³⁴ Дж*с = 1,11 * 10 15 Гц

Частота облучаемого света превышает это значение. Поэтому электроны высвобождаются в результате фотоэлектрического эффекта. Скорость этих электронов составляет:

V. Волновая и квантовая оптика

Тонкая пленка, освещенная белым светом, вследствие явления интерференции в отраженном свете имеет зеленый цвет. При уменьшении толщины пленки ее цвет….

станет красным не изменится станет синим

Тонкая стеклянная пластинка с показателем преломления n и толщиной d помещена между двумя средами с показателями преломления причем . Разность хода интерферирующих отраженных лучей равна …

Дифракционная решетка освещается зеленым светом. При освещении решетки красным светом картина дифракционного спектра на экране …

сузится расширится не изменится исчезнет

ответ неоднозначный, т.к. зависит от параметров решетки

Одна и та же дифракционная решетка освещается различными монохроматическими излучениями с разными интенсивностями. Какой рисунок соответствует случаю освещения светом с наименьшей длиной волны? (J – интенсивность света,

22. Поляризация и дисперсия света

На идеальный поляризатор падает свет интенсивности не меняется и равна до

Естественный свет проходит через стеклянную пластинку и частично поляризуется. Если на пути света поставить еще одну такую же пластинку, то степень поляризации света…

увеличится уменьшится не изменится

Зависимость показателя преломления n вещества от длины световой волны l при нормальной дисперсии отражена на рисунке …

На пути естественного света помещены две пластинки турмалина. После прохождения пластинки 1 свет полностью поляризован. Если J₁ и J₂ – интенсивности света, прошедшего пластинки 1 и 2 соответственно, и J₂= J₁, то угол между направлениями OO и O’O’ равен…

На пути естественного света помещены две пластинки турмалина. После прохождения пластинки 1 свет полностью поляризован. Если J₁ и J₂ – интенсивности света, прошедшего пластинки 1 и 2 соответственно, и J₂= 0, то угол между направлениями OO и O’O’ равен…

При падении света из воздуха на диэлектрик отраженный луч полностью поляризован. Угол преломления равен 30 о . Тогда показатель преломления диэлектрика равен…

1,5 2,0

Угол между плоскостями пропускания двух поляризаторов равен

увеличится в 2 раза увеличится в 3 раза

увеличится в 1,41 раз станет равной нулю

На диэлектрическое зеркало под углом Брюстера падает луч естественного света. Для отраженного и преломленного луча справедливы утверждения .

отраженный луч поляризован частично

преломленный луч полностью поляризован

отраженный луч полностью поляризован

оба луча не поляризованы

Пучок естественного света проходит через два идеальных поляризатора. Интенсивность естественного света равна . Согласно закону Малюса интенсивность света после второго поляризатора равна .

23. Тепловое излучение. Фотоэффект

При освещении катода вакуумного фотоэлемента потоком монохроматического света происходит освобождение фотоэлектронов. Если интенсивность света уменьшится в 4 раза, то количество фотоэлектронов, вырываемых светом за 1 с, …

уменьшится в 2 раза уменьшится в 16 раз

увеличится в 4 раза не изменится уменьшится в 4 раза

Свет, падающий на металл, вызывает эмиссию электронов из металла. Если интенсивность света уменьшается, а его частота при этом остаётся неизменной, то…

количество выбитых электронов уменьшается, а их кинетическая энергия остаётся неизменной

количество выбитых электронов увеличивается, а их кинетическая энергия уменьшается

количество выбитых электронов и их кинетическая энергия увеличиваются

количество выбитых электронов остаётся неизменным, а их кинетическая энергия увеличивается

количество выбитых электронов остаётся неизменным, а их кинетическая энергия уменьшается

Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела в зависимости от частоты излучения для температур (

Импульс фотона имеет наибольшее значение в диапазоне частот …

рентгеновского излучения видимого излучения

инфракрасного излучения ультрафиолетового излучения

На рисунке приведены две вольтамперные характеристики вакуумного фотоэлемента. Если E – освещенность фотоэлемента, а

Как изменится кинетическая энергия электронов при фотоэффекте, если увеличить частоту облучающего света, не изменяя общую мощность излучения?

кривая частотной зависимости кинетической энергии пройдет через максимум

Ответ неоднозначен, зависит от работы выхода

Уменьшится Увеличится не изменится

На металлическую пластину падает монохроматический свет, при этом количество N фотоэлектронов, вылетающих с поверхности металла в единицу времени зависит от интенсивности

На рисунке изображен спектр излучения абсолютно черного тела при температуре Т. При температуре площадь под кривой увеличилась в 81 раз. Температура равна

Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела в зависимости от длины волны для температур (

24. Эффект Комптона. Световое давление

Один и тот же световой поток падает нормально на абсолютно белую и абсолютно черную поверхность. Отношение давления света на первую и вторую поверхности равно …

показателя преломления вещества, на которое падает свет

скорости света в среде

степени поляризованности света

Параллельный пучок N фотонов с частотой S и производит на нее давление, равное

На зеркальную пластинку падает поток света. Если число фотонов, падающих на единицу поверхности в единицу времени, увеличить в 2 раза, а зеркальную пластинку заменить черной, то световое давление .

увеличится в 2 раза уменьшится в 2 раза

уменьшится в 4 раза останется неизменным

Величина изменения длины волны

от угла рассеяния излучения

от свойств рассеивающего вещества

от энергии падающего фотона

Если увеличить в 2 раза объемную плотность световой энергии, то давление света …

увеличится в 4 раза останется неизменным увеличится в 2 раза

красного цвета фиолетового цвета зеленого цвета

На рисунке показаны направления падающего фотона и электрона отдачи (e). Угол рассеяния 90°, направление движения электрона отдачи составляет с направлением падающего фотона угол ф, то импульс электрона отдачи равен…

Фотоэффект (виды формула Эйнштейна)

Фотоэффект это испускание электронов в результате действия на вещество (твердые жидкие) солнечного света, а также электромагнитного излучения, это происходит из за передачи части энергии фотонов электронам этого вещества.

Разделяется на два основных вида: внешний и внутренний.

Внешний — это поглощение фотонов который сопровождается вылетом электронов за пределы этого вещества.

Внутренний — здесь электроны остаются в данном веществе и изменяют свое энергетическое состояние.

Примером фотоэффекта служит солнечная батарея, в результате действия солнечного света образуется постоянный электрический ток.

Что такое фотоэффект

Свет, падая на поверхность металла и поглощаясь в нем, вызывает эмиссию электронов. Это явление называется фотоэлектрическим эффектом (сокращенно — фотоэффектом).

Фотоэффект можно показать следующим опытом: хорошо очищенной и укрепленной на электроскопе Э цинковой пластинке П (рис. ) предварительно сообщают отрицательный заряд (избыток электронов облегчает их эмиссию) и действуют на нее излучением электрической дуги или ртутной лампы. При этом пластинка быстро разряжается, что наблюдается по электроскопу.

Кто открыл фотоэффект

В 1887 году при работе Генрихом Герцем с открытым резонатором было выяснено , что освещение на цинковые пластинки разрядника ультрафиолетом, прохождение искры облегчается.

Основные закономерности фотоэффекта были установлены А. Г. Столетовым в 1890 г. В 1905 г. Эйнштейн показал, что фотоэффект хорошо объясняется, если предположить, что свет поглощается прерывно такими же порциями, какими он по предположению Планка испускается. Эти элементарные порции или кванты света Эйнштейн назвал фотонами.

Более подробные характеристики фотоэффекта были получены позже, пользуясь вакуумной камерой Т (рис. , а) в которую помещались металлические электроды А и К.

Излучение И пропускалось через окно О, закрытое кварцевой пластинкой Я, измерялся фототок I _ф, образуемый потоком электронов, испускаемых катодом (гальванометр Г) и напряжение U между электродами (вольтметр V), которое регулировалось потенциометром Р.

При постепенном увеличении напряжения фототок I _ф нарастал, достигая при некотором его значении максимальной величины — фототока насыщения I _ф.н.

При обратной полярности приложенного напряжения фототок постепенно убывал и при некотором его значении U₃ снижался до нуля (рис. , б).

Наличие фототока при отрицательном напряжении между электродами показывает, что фотоэлектроны имеют начальную скорость и кинетическую энергию, которая позволяет им преодолевать противодействие сил электрического поля между электродами.

В результате были установлены три закона фотоэффекта.

Законы фотоэффекта

Первый закон фотоэффекта (закон Столетова). Фототок насыщения I_ф_.н(т. е. наибольшее количество фотоэлектронов, испускаемое катодом в единицу времени) прямо пропорционален лучистому потоку Ф_э, падающему на металл: I_ф_.н = kФ_э, где k — коэффициент пропорциональности, который зависит как от природы металла, так и от длины волны излучения и называется чувствительностью к фотоэффекту.
Второй закон фотоэффекта. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с увеличением частоты падающего излучения и не зависит от его интенсивности.
Третий закон фотоэффекта. Фотоэффект вызывается только под действием излучения, длина волны которого меньше некоторой предельной длины волны λ_к, характер ной для каждого металла и называемой красной границей фотоэффекта.

При длине волны большей, чем предельная λ_к независимо от интенсивности излучения, фотоэффект не происходит.

Фотоэффект происходит в результате поглощения фотонов свободными электронами металла. Каждый фотон взаимодействует с одним электроном (рис. 2). При этом электрон получает дополнительную энергию, равную энергии фотона Е_ф. Если эта энергия меньше работы выхода А электрона из металла:

то фотоэффекта не происходит (усиливается тепловое движение электрона).

Если энергия фотона равна или больше работы выхода:

Е_ф≥ А,

то фотоэффект происходит (работа выхода зависит от природы металла и одинакова как при фотоэлектронной, так и термоэлектронной эмиссии). При этом, если энергия фотона превышает работу выхода, то разность между ними переходит в кинетическую энергию mυ 2 _э/2 фотоэлектрона. Энергия фотона по Планку Е _ф = hv, следовательно,

hv = A + (mυ 2 _э/2)

Это уравнение называется уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

Из уравнения следует, что mυ 2 _э/2 = hv — A, т.е. энергия и скорость фотоэлектронов зависят только от частоты излучения и с повышением ее увеличивается. Это объясняет II закон фотоэффекта.

В предельном случае h v_K = A, где. v_K — наименьшая частота, при ко торой происходит фотоэффект v_к = A/h. Соответствующая ей длина волны (красная граница фотоэффекта):

λ_к = h0/A,

где A выражена в эргах. Это объясняет III закон фотоэффекта.

Таблица фотоэффекта металлов

Данные о длине волны красной границы фотоэффекта и о работе выхода для некоторых металлов приведены в таблице.

Металл	λ_кр в ммк	А эв
Серебро	260	4,75
Вольфрам	276	4,50
Цинк	290	4,20
Натрий	550	2,25
Цезий	620	2,0

Количество фотоэлектронов, испускаемых металлом в единицу времени (или фототок насыщения), пропорционально количеству фотонов, падающих на металл в единицу времени, или лучистому потоку. Этим объясняется I закон фотоэффекта.

Чем объясняется фотоэффект

Практически только небольшая доля от всех падающих на металл фотонов вызывает фотоэффект, причем она зависит как от природы металла (например, у щелочно-земельных металлов и их окисей она выше, чем у других металлов), так и от энергии фотонов: с повышением ее она возрастает.

В связи с этим чувствительность металла к фотоэффекту возрастает с уменьшением длины волны. У ряда веществ имеются резко выделяющиеся максимумы чувствительности к фотоэффекту в определенных узких интервалах длины волны. Это явление называется избирательным фотоэффектом.

Вакуумный фотоэлемент

Вакуумный фотоэлемент (рис. 3, а) состоит из стеклянной вакуумной колбы Б с цоколем Ц со штырьками для установки в гнезда ламповой панельки. Внутренняя поверхность колбы, за исключением окошка, через которое проходит свет, покрыта фоточувствительным слоем.

Слой соединен с выводом в цоколе и служит катодом К лампы. В центре колбы на ножке помещается второй электрод — анод А в виде кольца или сетки. Фотоэлемент включают последовательно в цепь источника постоянного напряжения, величина которого обеспечивает получение в цепи тока насыщения (рис. 3, б).

Чувствительность вакуумных фотоэлементов измеряется током насыщения в микроамперах, приходящимся на 1 лм светового потока, и в области видимого излучения имеет порядок 10—15 мка/лм.

Умножители фотоэффекта

Для усиления фототока применяют фотоэлектронные умножители (ФЭУ) — приборы, в которых, кроме фотоэффекта, используется явление вторичной эмиссии электронов.

Умножитель (рис. 3) представляет вакуумный фотоэлемент с несколькими промежуточными электродами, называемыми эмиттерами, или динодами, которые покрыты веществом, легко испускающим при ударе электроны. Свет, падая на катод К, вызывает фотоэлектронную эмиссию.

Электроны, ускоряясь электрическим полем, создаваемым напряжением U₁ источника питания (рис. 3), падают на первый эмиттер и выбивают из него вторичные электроны уже в большем количестве. Эти электроны, ускоряясь, падают на второй эмиттер, количество их увеличивается и т. д.

Постепенно усиливающий поток электронов падает на последний электрод — анод и создает ток через сопротивление R, включенное в цепь анода. Напряжение с него передается на приемное устройство, обычно — электронноламповый усилитель и измерительный прибор.

Если коэффициент усиления электронного тока на одном электроде п, а число их т, то общее усиление в умножителе k — п т и соответственно ток I _а в анодной цепи I _а = I _к п т , где I _к — ток фотокатода.

Усиление может достигать сотен тысяч. Напряжение на эмиттеры подается от высоковольтного выпрямителя (500—1000 в) через делитель напряжения на сопротивлениях.

Преобразователь состоит из стеклянного сосуда К с высоким вакуумом, в котором имеется полупрозрачный фотокатод ФК, против него расположен флуоресцирующий экран Э.

Между ними находится система электродов Н—Л, ускоряющая и фокусирующая электроны подобно электродам в электроннолучевой трубке. К электродам подводится постоянное высокое напряжение U.

Оптическое изображение предмета с помощью линзы проектируется на фотокатод ФК (при рентгеновском изображении последнее отбрасывается непосредственно на фотокатод, который в этом случае покрывается со стороны падающих лучей флуоресцирующим слоем).

Эмиссия электронов с фотокатода прямо пропорциональна его освещенности, поэтому плотность потока электронов отражает характер изображения на фотокатоде.

Электроны ускоряются электрическим полем между элект родами, падая на экран эт на нем вторичное флуоресцирующее изображение предмета. Оно может быть сделано значительно более ярким, чем изображение, падающее на фотокатод, а также наблюдаться увеличенным с помощью окуляра О.

Фотоэффект в полупроводниках

Фотоэффектом в наиболее широком значении называется отрыв электронов от атомов или молекул, происходящий в результате поглощения фотонов электромагнитного излучения. Если процесс завершается выходом электронов за пределы вещества, то фотоэффект называется внешним, если электроны остаются внутри вещества — то внутренним.

Внешний фотоэффект характерен для металлов. Внутренний фотоэффект происходит в полупроводниках. При этом может иметь место повышение их электропроводности (такой полупроводник называется фоторезистором) или — при определенных условиях — образование фотоэлектродвижущей силы. Это используется в фотоэлементах с запирающим слоем.

К явлениям внутреннего фотоэффекта относится также первичная ионизация газа, происходящая при поглощении оптического излучения, а также ионизация любого вещества под действием рентгеновского и радиоактивного гамма излучения.

Вентильный (с запирающим слоем) полупроводниковый фотоэлемент состоит из двух слоев электронного и дырочного полупроводников (или из слоя дырочного полупроводника, нанесенного на металл), между которыми образуется электронно-дырочный переход или запирающий слой.

В результате фотоэффекта, т. е. отрыва электронов, в полупроводниках образуются носители зарядов: электроны и дырки. Те из них, которые являются неосновными для данного полупроводника, проходят через запи рающий слой в соседний полупроводник.

Таким образом происходит разделение зарядов разного знака и между слоями полупроводника образуется разность потенциалов порядка 0,1—0,15 в. В связи с этим фотоэлемент не требует источника питания .

Селеновый фотоэлемент

Селеновый фотоэлемент (рис. 4 , а) состоит из стальной пластинки 1. которая служит одним из электродов. Она покрыта тонким слоем 2 селена с дырочной проводимостью (р). Поверх селена нанесен тончайший слой 3 серебра, который служит вторым электродом.

Атомы серебра проникают в прилежащий к нему слой селена и придают ему электронную проводимость (n). Между верхним и нижним слоями селена образуется электронно-дырочный переход или запирающий слой, в котором возникает контактная разность потенциалов (КРП), направленная от п к р слою (рис. 4 , б).

Фотоэлемент заключен в пластмассовую открытую сверху коробку 4, на которой укреплены два зажима 5, соединенных с электродами.

Применение фотоэффекта

Фотоэффект используется при устройстве электронно-оптических преобразователей (электронных преобразователей оптического изображе ния). Прибор предназначается для усиления яркости изображения при рентгеноскопии, для преобразования изображения, полученного с помощью инфракрасного излучения в видимое изображение и т. п.

Фотоэлектрический эффект используется в приборах, называемых фотоэлементами, которые в настоящее время получили широкое применение в различных областях техники (телевидение, фототелеграф, звуковое кино и др.) и особенно в технике световых измерений.

Фотохимическое действие света

При поглощении света атомы или молекулы вещества получают дополнительную энергию. В определенных случаях при этом атом или молекула получают возможность вступать в такие химические реакции, которые не происходят при их обычном состоянии, такие атомы и молекулы называются активированными.

Активация молекулы описывается уравнением

A + hv →A*,

где А — молекула в основном состоянии, hv — энергия фотона, поглощенного молекулой, и А* —активированная молекула.

Реакции, протекающие с участием активированных атомов или молекул, называются фотохимическими. Примером фотохимической реакции служит реакция разложения светом бромистого серебра, на которой основана фотография.

Основной закон фотохимической реакции: количество прореагировавшего вещества прямо пропорционально количеству поглощенной энергии излучения.

Другими словами: количество Q прореагировавшего вещества прямо пропорционально поглощенному лучистому потоку Ф_э и времени его действия:

Q = kФ_эt,

где k — есть коэффициент, зависящий от природы происходящей реакции и длины волны излучения.

Фотохимическую реакцию может вызывать только излучение, энергия фотонов которого больше некоторой энергии D, необходимой для возбуждения фотохимического процесса (энергия активации):

hv ≥ D.

Поэтому более химически активным является коротковолновое излучение (например, в области оптическо го— ультрафиолетовое), фотоны которого имеют большую энергию. Фотохимические реакции являются первичным звеном многих биологических реакций. Такова, например, реакция фотосинтеза растениями крахмала из активированных молекул углекислоты и воды:

К фотохимическим реакциям относятся реакции синтеза многих витаминов.

К этим реакциям относится также реакция разложения зрительного пурпура в сетчатке глаза. При поглощении фотона hv молекула родопсина R активируется и затем распадается на белок Р и ретинен r — вещество, близкое по составу к витамину А.

При поглощении света может происходить также изменение связей между частицами в сложной, например, белковой молекуле, что вызовет соответствующее изменение ее структуры. Это также относится к фотохимическим процессам.

Свет падающий на металл вызывает эмиссию электронов из металла

Тепловое излучение. Фотоэффект

Фотоэффект в физике: что это такое, формулы, виды, применение

Простое объяснение фотоэффекта

Виды фотоэффекта

Внешний фотоэффект

Внутренний фотоэффект

Молекулярный фотоэффект / атомный фотоэффект

Формула фотоэлектрического эффекта

Методы обнаружения фотоэффекта

Метод встречного поля

Стержень с фотоэффектом

Применение фотоэффекта

Пример задачи по фотоэффекту

V. Волновая и квантовая оптика

Фотоэффект (виды формула Эйнштейна)

Что такое фотоэффект

Кто открыл фотоэффект

Законы фотоэффекта

Таблица фотоэффекта металлов

Чем объясняется фотоэффект

Вакуумный фотоэлемент

Умножители фотоэффекта

Фотоэффект в полупроводниках

Селеновый фотоэлемент

Применение фотоэффекта

Фотохимическое действие света

Похожие страницы: