Фотоэлектронная эмиссия - Курсовая работа
где Uзап - величина запирающего напряжения и Фэм- работа выхода эмиттера. Таким образом, на основании закона Эйнштейна задерживающий потенциал, при котором ток прекращается, лиенйно зависит от частоты 
, причем по углу наклона прямой можно определитьh (если е считать известным ). На рис.3 паказаны прямые для Al
и Cu ,
Рис 3
причем для H получается 6,61·
эрг. сек, т.е. привосходное подтверждение закона Эйнштейна.
вольт-амперная характеристика для Cu Рис 4.
Этот опыт доказывает также, что энергия фотона 
в металле иожет переходить к одному из свободных электронов. В этом состоит особеность фотоэлектрического поглощения света в металлах. Положение начало вольт-амперной характеристики , т.е. точка ее пересечения с осью абсцисс ---, не зависит от работы выхода металла-эмиттера . Если обозначить напряжение батареи, при котором 
через Uзб , то
зап)ист=uзб+uкн=
Фэм,
uкн=
(Фа-Фэм),
то
uзб=
Фа),
т.е. при заданной частоте 
и одном и том же металле коллектора-анода вольт-амперные характеристики для различных металлических эмиттеров начинаются из одной и той же точки на оси абсцисс.
Вольт-амперная характеристика на участке тормозящего поля представляет собой интегральную кривую распределения электронов по энергиям.В самом деле, абсциссы этой кривой в некотором масштабе равны энергиии электрона, а анодный ток, отложенный по оси ординат:
Ia=e
,
где dNW -число электронов с энергиями в интервале от W до W+dW.Анодный ток Ia, таким образом, пропорционален числу электронов, энергии которых превращают величинуW1=eUa. Кривая, выражающая связь между энергией W1 и числом частиц, имеющих энергию, превышающую W1, называется интегральной кривой распределения, Чтобы получить обычную кривую распределения, нужно продифференцировать графически интегральную кривую распределения. Это сделано на рис.5
рис 5.
для интегральной кривой, измеренной при 
Как видно, максимальные энергии фотоэлектронов для металла, даже при освещении ультрафиолетовым светом, только немного превышают 1эв, а наиболее вероятная энергия (максимум кривой), грубо говоря, вдвое меньше.
Фотографические свойства эмиттеров принято характеризовать несколькими величинами .Величина 
называется чувствительностью катода . В этой формуле j-падающий на фотокатод поток лучистой энергии определенной длины волны ,а 
— фототок ,вызванный этим потоком .Умножая числитель и знаменатель на время t ,получим в числителе количество электричества ,унесенное фототоком за время t ,а в знаменателе —энергию ,упавшую за то же время на фотокатод.Обычно чувствительность измеряют в кулонах на калорию (к.кал -1). Чувствительность фотокатода можно также выразить в виде отношения числа элоктронов nе испускаемых фотокатодом ,к числу фотонов n р ,упавших на его поверхность за то же время .Величину n e/n р называют квантовым выходом Y ,т.е.
В этом случае --- измеряется в электронах на квант (эл/кв).Если часть энергии излучения ,упавший на фотокатод ,отражается от него или проходит насквозь ,то для оценки эффективности фотокатода физически более целесообразно его чувствительность относить не к падающей, а к поглащенной энергии (или в случае квантового выхода , не к числу падающих ,а поглощенных квантов энергии ). Чувствительность фотокатода и квантовый выход зависят от длины волны 
падающего излучения . Зависимости 
и или же 
называются спектральными характеристиками фотокатода .
Практически для фотоэлеметов больщий интерес представляет полный фототок ,возникающий при освещении сплошным спектром , даваемым раскаленным телом ,накпример , спиралью лампы накаливания . Характеристика фотокатода в этом случае называется интегральной чувствительностью и дается обычно в микроамперах на люмьен (мкл.лм -1) .Интегральная чувствительность , очевидно ,определяется спектральной характеристикой фотокатода и спектральным составом излучения.Обычно интегральная чувствительность фотокатода определяется при использовании стандартного источника облучения .Таким источником является вольфрамовая нить накала лампы при температуре ее, равной 2770К (яркостная температура при этом равна 2848К ).
Расмотрим кратко основы эксперементальной техники фотоэлектрических измерений. Для определения зависимостей 
требуется получение монохроматических потоков излучение различных длин волн и измерение их интенсивности.Тип источника излучения зависит от исследуемой спектральной области.В видимой части спектра 
(1.5 эв
3,1эв) обычно пользуются лампами накаливания, дающий непревывный спектр. В области ближнего ультрафиолета (
) ;
Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8 9