1. Фотоэффект и его
применение
Работа
Студентки 4-го курса
Физико-технического
факультета
Демченко Екатерины
2. План
• 1.Что такое фотоэффект?
• 2.Применение фотоэффекта
• 3.Применение фотоэффектов
• 4.Виды фотоэффекта
3. Что такое фотоэффект?
Фотоэффект-испускание электронов
телами под действием света.
Был открыт в 1887 г. Герценом. В 1888 Гальвакс показал,
что при облучении ультрафиолетовым светом
электрически нейтральной металлической пластинки
последняя приобретает положительный заряд. В этом же
году Столетев создал первый фотоэлемент и применил
его на практике, потом он установил прямую
пропорциональность силы фототока интенсивности
падающего света. В 1899 Дж. Дж. Томпсон и Ф. Ленард
доказали, что при фотоэффекте свет выбивает из
вещества электроны.
4.
5. Виды фотоэфекта
Внешний фотоэффект
Внешним фотоэффектом (фотоэлектронной эмиссией)
называется испускание электронов веществом под
действием света. Электроны, вылетающие из вещества
при внешнем фотоэффекте, называются
"фотоэлектронами ", а электрический ток, образуемый
ими при упорядоченном движении во внешнем
электрическом поле, называется "фототоком ".
6. Внутренний фотоэффект
Внутренним фотоэффектом называется
перераспределение электронов по энергетическим
состояниям в твердых и жидких полупроводниках и
диэлектриках, происходящее под действием света. Он
проявляется в изменении концентрации носителей
зарядов в среде и приводит к возникновению
"фотопроводимости " или "вентильного фотоэффекта ".
Фотопроводимостью называется увеличение
электрической проводимости вещества под действием
света. Вентильным фотоэффектом (фотоэффектом в
запирающем слое) называется возникновение под
действием света ЭДС (фото-ЭДС) в системе, состоящей
из контактирующих полупроводника и металла или двух
разнородных полупроводников (например в p-n
переходе).
7. Вентильный фотоэффект
Вентильным фотоэффектом называется явление,
когда фотоэлектроны покидают пределы тела, переходя
через поверхность раздела в другое твердое тело
(полупроводник) или жидкость (электролит).
9. Применение фотоэффекта
Открытие фотоэффекта имело очень большое значение
для более глубокого понимания природы света. С
помощью фотоэффекта <<заговорило>> кино и стала
возможной передача движущихся изображений.
Применение фотоэлектронных приборов позволило
создать станки, которые без всякого участия человека
изготовляют детали по заданным чертежам. Основанные
на фотоэффекте приборы контролируют размеры
изделий лучше любого человека, вовремя включают и
выключают маяки и уличное освещение и т.д.
Все это оказалось возможным благодаря изобретению
особых устройств-фотоэлементов, в которых энергия
света управляет энергией электрического тока или
преобразуется в нее.
10. Современный фотоэлемент представляет собой
стеклянную колбу, часть внутренней поверхности которой
покрыта тонким слоем металла с малой работой выхода.
Это катод. Через прозрачное <<окошко>> свет проникает
внутрь колбы. В ее центре расположена проволочная
петля или диск-анод, который служит для улавливания
фотоэлектронов. Анод присоединяют к положительному
полюсу батареи. Применяемые фотоэлементы реагируют
на видимый свет и даже на инфракрасные лучи.
На заводе фотоэлемент почти мгновенно останавливает
мощный пресс, если рука человека оказывается в опасной
зоне.
С помощью фотоэлементов осуществляется
воспроизведение звука, записанного на кинопленке.
Кроме фотоэффекта, называемого внешним
фотоэффектом, разнообразные применения находит
внутренний фотоэффект в полупроводниках. Это явление
используется в фоторезисторах-приборах, сопротивление
которых зависит от освещенности
11. Фотоэффект в картинках
• На диаграмме показан процесс выбивания электронов из
металлической пластины под действием энергии фотонов
12. Схема эксперимента по исследованию фотоэффекта.
Из света берется узкий диапазон частот и направляется
на катод внутри вакуумного прибора.
Напряжением между катодом и анодом устанавливается
энергетический порог между ними.
По току судят о достижении электронами анода.
