ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Законы фотоэффекта. Спектральная и вольтамперная характеристики. Протекание фотоэффекта во времени из "Электрические явления в газах и вакууме" При V == V а электроны покидают поверхность металла со скоростью, равной нулю, при V V, электроны не могут выйти из катода за счёт увеличения их энергии путём поглощения кванта света. В последнем случае V из (80) получается мнимым. В зависимости от величины эффективной работы выхода для каждого металла существует своя определённая граничная ча стота VJ и определённая граничная длина волны А о. Строго говоря, это положение может быть справедливо только при темпе ратуре, равной нулю по абсолютной шкале. Практически в пределах чувствительности наиболее совершенных применяемых при изучении фотоэффекта приборов закон Эйнштейна и заключение об определённом пороге фотоэффекта оказываются справедливыми для большинства чистых металлов при температурах по-.рядка комнатной. [c.131] Кривая, выражающая зависимость фототока от длины волны X или от частоты падающего на катод излучения V, называется спектральной характеристикой данного катода. Для того чтобы спектральная характеристика была вполне определённой и не зависела, например, от разрешающей способности монохроматора или от распределения интенсивности в спектре источника света, при построении спектральной характеристики необходимо относить плотность фототока к единице энергии излучения, поглощаемого единицей поверхности катода в единицу времени. [c.131] Фототок, получаемый при освещении единицы поверхности катода неразложенным светом, называется интегральным фотоэффектом данного катода при освещении его данным источником света. Понятно, что при сравнении интегрального фотоэффекта для разных катодов илн для разных источников света необходимо производить сравнение при одинаковых условиях, то-есть при одной и той же общей энергии- излучения, падающего на единицу поверхности катода в единицу времени. Иногда вместо того, чтобы указывать силу или плотность фототока, приходящихся на один ватт поглощаехмой энергии, интенсивность интегрального или частичного фотоэффекта характеризуют количеством электрического заряда, выходящего из поверхности катода при поглощении ею количества энергии радиации, равного единице. Таким образом, интенсивность фотоэффекта выражают, например, в кулонах на одну калорию. [c.131] При практическом использовании фотоэффекта в фотоэлементах интегральную чувствительность последних в области видимого излучения какого-либо источника характеризуют числом микроампер, соответствующих не единице энергии, падающей на единицу поверхности в одну секунду, а приходящихся на один люмен светового потока, падающего на весь катод фотоэлемента (микроамперы на люмен). При таком определении чувствительности катода необходимо помнить, что она будет различна при различных источниках света, так как зависит от распределения энергии в спектре источника. [c.132] Если при постепенном увеличении частоты света интенсивность фотоэффекта монотонно возрастает вплоть до очень коротких волн, лежащих на пределе обычных возможностей эксперимента, то говорят о нормальном фотоэффекте. Если же спектральная характеристика имеет максимум (или для сложных катодов несколько максимумов), то этот случай фотоэффекта называют селективным фотоэффектом. [c.132] Вид вольтамперной характеристики фотоэффекта, то-есть ход кривой, воспроизводящей зависимость фототока с катода от разницы потенциалов между катодом и улавливающим электроны анодом, определяется в случае чистых металлических поверхностей, кроме геометрической конфигурации электродов, распределением скоростей среди эмиттированных фотоэлектронов и контактной разницей потенциалов между электродами. Вследствие малой плотности фототока ограничивающее ток действие пространственных зарядов весьма незначительно и ток достигает насыщения уже при очень малой величине истинной разницы потенциалов между катодом и анодом (сумма наложенной извне и контактной разницы потенциалов). В случае сложных катодов внешнее поле влияет на эмиссию, и вольтамперная характеристика сложнее. Насыщение тока наступает и для чистых металлов лишь при сравнительно большой разности потенциалов между катодом и анодом в тех случаях, когда вследствие формы катода и анода напряжённость поля у поверхности катода настолько различна в различных точках, что при малой разнице потенциалов между анодом и катодом пространственные заряды не рассеиваются в местах наименьшей напряжённости поля у катода и ограничивают здесь плотность тока. [c.132] Вскоре после открытия фотоэффекта при исследовании фототока с поверхности металлов, находящихся в соприкосновении с атмосферным воздухом, было установлено, что фотоэлектрическая чувствительность такой поверхности со временем уменьшается. Уменьшение было особенно сильно при непрерывном облучении поверхности. Это явление получило название утомления фотокатода. Произведённые впоследствии тщательные исследования фотоэффекта в вакууме с поверхности хорошо обезга-и енных металлов показали, что никакого утомления в случае чистой поверхности металла при фотоэффекте не происходит. Если имеет место изменение фотоэлектрической чувствительности такой поверхности, то оно является следствием изменения газовой плёнки, адсорбированной на поверхности металла или следствием происходящих между металлом и газом химических и фотохимических процессов, существенно изменяющих состав и строение внешнего слоя катода. [c.133] Опытами [375, 376, 365 (стр. 120—124)] установлено, что распределение эмиттируемых электронов по различным направлениям подчиняется закону Ламберта, то-есть тому же закону, что и световое излучение абсолютно шероховатой поверхности. При фотоэффекте можно наблюдать понижение температуры катода, аналогичное охлаждению катода при термоэлектронной эмиссии [400]. О фотоэффекте с поверхности полупроводников смотрите [372, 414]. [c.133] Вернуться к основной статье