Распределение энергии в спектре зависит от длины волны.
Хорошо согласовывается с практикой в инфракрасной и видимой частях спектра, но не могла объяснить результатов в ультрафиолетовой (при достижении λmax плотность излучения уменьшается)
Ультрафиолетовая катастрофа.
Квантовая теория излучения
1900 г. М Планк.
· Энергия испускается телом не непрерывно, а отдельными дискретными порциями (квантами), энергия которых пропорциональна частоте колебаний.
Е = h ν
h = 6,62 * 10 – 34 Дж с = 4,45 * 10 -15 эВ с
h – постоянная Планка.
· Энергия атома может изменяться лишь определёнными порциями – квантами, кратными некоторой энергии, т.е. принимать значения Е, 2Е, 3Е …
· Энергия поглощается квантами.
Фотон – это элементарная частица, являющаяся квантом электромагнитного излучения.
Свойства фотона:
Фотон -электрически нейтральная частица q = 0;
Энергия фотона Е = h ν;
Скорость фотона постоянна во всех системах и равна скорости света в вакууме
c = 3 * 10 8 м/с;
Масса покоя фотона равна нулю m 0 = 0;
При движении фотон обладает массой m = = =
Фотон обладает импульсом p = mc; p = = .
Фотоэлектрический эффект – испускание электронов веществом под действием электромагнитного излучения.
Внешний -
если электроны, выбитые светом, вылетают за пределы вещества. (металлы)
У.Ф.
У.Ф.
Zn Zn
e стекло
пластина пластина
ражряжается не ражряжается.
У.Ф. I Ф2
ZnФ1
Ф2 > Ф1
Фотоэффекта
не наблюдается 0 U
U задерж
1890г А. Г.Столетов (законы фотоэффекта)
Сила тока насыщения возникающего при освещении монохроматическим светом пропорциональна световому потоку, падающему на катод.
I н = k Фе
k - фоточувствительность пластины.
[k] = [мкА / лм]
Скорость фотоэлектронов увеличивается с ростом частоты (уменьшением длины волны) падающего света и не зависит от интенсивности светового потока.
Независимо от интенсивности светового потока фотоэффект начинается только при определённой для данного металла минимальной частоте света, называемой красной границей фотоэффекта.
Внутренний –
если электроны, оторванные от своих атомов и молекул, остаются внутри вещества, становясь свободными.
( полупроводники и некоторые диэлектрики)
Е фотоэффект
возникает если
Зона проводимости Е γ ≥ ΔЕ
●
● Применение:
1.фотосопротивления;
Запретная зона2. вентильные
фотоэлементы.
Валентная зона
= 
= 
= 
.
