23 Фотоэффект. Ур-ние Эйнштейна
Фотоэффект- явл взаимодействия света с в-вом, в рез-те кот энергия фотонов перед е в-ва.Различ фотоэффект внешний, внутренний и вентильный. Внешн фотоэффект - испускание е в-вом под действием ЭМИ. Он наблюдается в твердых телах и в газах на отдельных атомах и молекулах (фотоионизация). Фотоэффект обнаружен (1887 г.) Г. Герцем. Внутр фотоэффект — это вызван ЭМИ переходы е внутри полупроводника или диэлектрика из связанных состояний в свободные без вылета наружу. В рез-те концентр носителей тока внутри тела увеличив, что приводит к возникнов фотопроводимости или к возникновению э.д.с.
Вентильный фотоэффект(разновидност внутр фотоэффекта) -возникновение фото-э.д.с. при освещении контакта двух разных полупроводников или полупроводника и металла. Вентильный фотоэффект открыв пути для прямого преобраз солн энергии в электрическую.
3 закона внешнего фотоэффекта:
1. Макс нач скорость фотоэлектронов завис от частоты света и св-в поверхности металла.
2. Общ кол-во фотоэлектронов n, кот вырываются светом из катода за единицу времени и сила насыщ прямо пропорц освещен катода.
3.Для кажд в-ва сущ красн граница фотоэф(порог фотоэф)- наименьш частота, при кот еще возможен фотоэф.
Эйнштейн
в 1905 показал, что явл фотоэффекта и его
закономерности могут объясн на осн
предложен им квантов теории фотоэффекта.Свет
частотой
не только испускается, но и распростр
в простр-ве и поглощ в-вом квантами.Кванты
ЭМИ - фотоны.
Ур-ние Эйнштейна для внешнего фотоэффекта.
Оно позволяет объяснить 2 и 3 з-ны фотоэффекта. Из него следует, что макс кинетическая энергия фотоэлектрона линейно возрастает с увеличением частоты падающего излучения и не зависит от его интенсивности , т. к. ни А, ни от интенсивности света не зависят (II закон фотоэффекта). Т.к. с уменьшением частоты света кинетич энергия фотоэлектронов уменьш (для данного металла А=const), то при некот малой частоте =0 кинетич энергия фотоэлектронов станет равной 0 и фотоэффект прекратится (III закон фотоэффекта). Из ур-ния получим, что
и есть красная граница фотоэффекта
для дан металла. Она зависит лишь от
работы выхода электрона, т. е. от хим
природы в-ва и состояния его поверхности.
25 Земная атмосфера и солнечная радиация
Преобладающ часть солн радиации УФ- и рентген диапазонов поглощ в верхних слоях атмосф фер (выше 40 км). Этот проц сопровождается ионизацией атомов атмосферы. Корпускулярное солн излуч ионизирует атмосферу в пределах,кот создаются ЭМИ Солнца.
Земная радиация ионизирует атмосферу в непосредствен близости у поверхности Земли. Это происходит гл. образом за счет поступления из земной коры продуктов радиоактивного распада тяж элементов горных пород. Ионы образ в приземном слое атмосф, а затем турбулентным обменом и вертик движ перенос до высоты 4-5 км. Земная радиация созд в приземном слое атмосф над сушей около 5 млн пар ионов в 1 м3 в 1 с, над поверхностью морей и океанов их концентр меньше из-за оч малого содерж радиоактивных в-в в морской воде.
В атмосф ионы образ и в рез-те ее загрязнения продуктами атомной промышл и испытаний ядерного оружия и коротковолнового излучения звезд, за счет метеорных частиц и др. ионизаторов.
Наряду с ионизацией в атмосф происходит обратный проц – рекомбинация е и ионов, скорость кот неодинакова на различн высотах. Это относится и к мощности ионизаторов.Вертикальн профиль концентр ионов и е в атмосф имеет сложн хар-р.
Электрич проводимость атмосф воздуха завис от концентр носителей положит и отриц зарядов и их подвижности. Периодическ колебания концентр носителей заряда имеют сложный хар-р, но летом их концентр вблизи земной поверхности выше, чем зимой. В суточнолм ходе наибольш концентр ионов обычно наблюд утром, наименьш – во второй половине дня.