Работа выхода н фотоэффект

Чтобы фотон, ударяющийся о поверхность металла, мог выбить из него электрон, он должен обладать энергией, превышающей некоторый минимум. Эта минимальная, или пороговая, энергия называется работой выхода электрона из металла. Если падающий фотон имеет большую энергию, ее избыток превращается в кинетическую энергию выбитого фотона. Пороговая длина волны фотоэлектрической эмиссии из Li, выше которой фотоэффект не происходит, равна 5200 А. Вычислите скорость электронов, испускаемых литием при его облучении светом с длиной волны 3600 А. [c.381]

При увеличении частоты света растет энергия каждого фотона, поэтому увеличивается и скорость свободных электронов. Легко понять также появление определенной граничной частоты фотоэффекта когда для данного металла работа выхода одного электрона больше, чем энергия одного фотона, фотоэффект не наблюдается. [c.22]

Вакуумные фотоэлементы и фотоумножители основаны на внешнем фотоэффекте. Поэтому границу чувствительности нельзя продвинуть достаточно далеко в сторону длинных волн, так как работу выхода электронов не удается достаточно сильно уменьшить. Легче осу- [c.189]

Работа выхода и фотоэффект. Работой выхода электрона называется минимальная энергия, которую необходимо затратить для извлечения электрона с поверхности металла или полупроводника в вакуум. Измеряется она в электрон-вольтах, как и энергия ионизации атомов. Как правило, работа выхода электронов из металла меньше энергии ионизации атомов того же металла (табл. 21). Эта величина является [c.270]

Если энергия падающего кванта света достаточна для преодоления работы выхода, то электрон срывается с поверхности твердого тела н вакуум в этом проявляется так называемый внешний фотоэффект подробно изученный. А. Г. Столетовым в 1888 г. [c.271]

Работа выхода и фотоэффект. Работой выхода электрона называется минимальная энергия, которую необходимо затратить для извлечения электрона с поверхности металла или полупроводника в вакуум. Измеряется она в электрон-вольтах, как и энергия ионизации атомов. Как правило, работа выхода электронов из металла меньше энергии ионизации атомов того же металла (табл. 21). Эта величина является важной характеристикой материалов, используе.мых для изготовления фотокатодов и катодов электронных ламп (термоэмиссионных катодов). Благодаря низкому потенциалу ионизации атомов щелочных металлов и малой работе выхода они легко теряют электроны даже при простом освещении. [c.335]

В этих устройствах поток электронов, создающий электрический ток в первичной цепи, образуется за счет внешнего фотоэффекта, который имеет место на фотокатоде, подверженном воздействию оптического излучения. Максимальная длина волны регистрируемого излучения определяется работой выхода электрона из фотокатода в частности, для кислородно-серебряно-цезиевого фотокатода она со- [c.212]

Отсюда следует, что фотоэффект будет наблюдаться только в том случае, когда /гv>Л, т. е. когда энергия светового кванта будет больше работы, затрачиваемой на освобождение электрона. Из этой же формулы можно вычислить п о р о г фотоэффекта для каждого металла, т.. е. такую наименьшую частоту Уо, при которой еще наблюдается явление фотоэффекта. При этом энергии кванта достаточно только на совершение работы выхода из металла, но сообщить электрону кинетическую энергию квант уже не может (и=0). Отсюда ясно, что порог фотоэффекта определяется только работой выхода А из поверхности данного металла и ни от каких других факторов не зависит. Учитывая, что [c.45]

ЛИЧИНЫ контактной разности потенциалов, которая дает значение разности работ выхода исследуемого полупроводника и электрода сравнения и определяется так называемым методом вибрирующего конденсатора. Корреляция между изменением работы выхода в результате введения добавок и активностью катализатора в исследуемой реакции может дать сведения о путях улучшения свойств данного катализатора. То обстоятельство, что одни и те же факторы могут влиять как на каталитическую активность, так и на оптические и электрические свойства полупроводника, позволяет связывать каталитические исследования с измерением красной границы внешнего фотоэффекта полупроводника. [c.35]

Фотоэлектронный, при котором работа выхода определяется по красной границе фотоэффекта. [c.3]

Частота соответствует так называемой красной границе фотоэффекта. Она определяется из спектрального распределения фотопроводимости зная ее, можно определить работу выхода. Однако в применении к полупроводникам метод весьма неточен, так как тепловое движение обычно достаточно сильно размывает границу. [c.284]

Здесь ф — работа выхода электронов из катода в электрон-вольтах. Граница фотоэффекта связана с чисто поверхностными явлениями и поэтому зависит [c.316]

Цезий нашел применение главным образом в производстве фотоэлементов, причем он в этом отношении имеет несомненные преимущества перед рубидием. Цезий обладает наибольшим фотоэффектом среди других щелочных металлов в сочетании с наименьшей работой выхода электронов. Благодаря этому развитие промышленного получения и применения цезия обязано главным образом развитию применения фотоэлементов в современной технике. [c.240]

Эта граница фотоэффекта зависит от работы выхода металла. Для металлов с большей работой выхода нужен свет с большей частотой. [c.21]

Для уменьшения эмиссии сетку изготовляют из материала, характеризующегося высокой работой выхода электронов (молибден). Температуру катода снижают до такой величины, чтобы длины волн его светового излучения находились за красной границей фотоэффекта материала сетки (при этом уменьшается и термоэмиссия). От внешнего освещения электрометрические лампы экранируются светонепроницаемыми экранами. [c.91]

Для металлов с большой эффективной работой выхода к д лежит в далёкой ультрафиолетовой области. Например, для серебра д оказывается равной 1880 А. Поэтому обнаружить внутренний фотоэффект Тамма, не заходя далеко в так называемую шумановскую область спектра, представляется возможным тишь в случае щелочных металлов. Тамм иллюстрирует количественное соотношение внешнего и внутреннего фотоэффекта теоретическими кривыми рис. 17, построенными для калия. [c.71]

Де-Бур [13] обобщил прежнюю работу Ленгмюра по влияниям адсорбированных пленок на термоионную эмиссию с металлических поверхностей. Этот метод, однако, не может дать сведений об адсорбированных пленках в интересном для катализа температурном интервале, скажем, ниже 500°. В этой области температур адсорбированные газы можно обнаружить путем исследования работы выхода фотоэффекта или при помощи контактного потенциала. Первый метод связан с рядом трудностей, поскольку порог фотоионизации для водорода и других газов находится в далекой ультрафиолетовой области. Некоторые результаты для адсорбированного водорода дали Зурман и Чех [14] и Лейпунский [15]. Второй метод относительно прост, и при его использовании в работах Босворса и Райдила [6, 7] было получено много данных. Первоначально он был развит Ленгмюром и Кингдоном [16], которые выработали условия его успешного применения. [c.157]

Другие экспериментальные доказательст11а высказанной точки зрения получаются нз фотоэлектрических измерений. Нормальная (неизбирательная) фотоэлектрическая эмиссия с вольфрамовой нити, на которой адсорбирован натрий, ири сравнительно малых заполнениях растет с температурой. Напротив, при более высоких заполнениях фотоэффект с ростом температуры падает. Оба эти эффекта обратимы [253]. Очевидно, что при сравнительно низких значениях О, когда адсорбированный натрий находится на поверхности в виде ионов, повышение температуры приводит к небольшому увеличению среднего расстояния ионов от поверхности, вследствие чего дипольньп" момент слегка увеличивается, а работа выхода слегка уменьшается. Если же натрий адсорбирован в виде атомов, то диполи, образовавшиеся теперь в результате поляризации атомов полем металла, уменьшаются, так как с повышением температуры среднее расстояние атомов натрия от поверхности металла увеличивается. [c.139]

При рассмотрении химической связи в металлическом кристалле мы останавливались на возникновении энергетических зон нз атомных энергетических уровней. Образование энергетических зон приводит к тому, что наименьшая энергия, которая должна быть затрачена,, чтобы отщепить электроны от твердого металла, станоьится существенно меньше, чем энергия ионизации свободного атома. Эту энергию, так называемую работу выхода , можно определить измерением фотоэффекта или термоэмиссионного эффекта. Она составляет,, например, для меди 4,.6 эв. в то время как работа ионизации атома меди составляет 7,7 эв. Следовательно, верхний край энергетической зоны в металлической меди лежит на 7,7 — —4,3 = 3,4 эв выше, чем 45—уровень в атоме меди. [c.69]

Особый класс полупроводниковых фотоэлементов с запирающим слоем, работающих на основе внутреннего фотоэффекта, не требует питания током от внешнего источлика, так как в них создается фото-электродвижущая сила при освещении. Фотоэлементы широко используются в автоматике, сигнализации, звуковом кино, изготовлении солнечных батарей и т.д. Цезий используется также для активации термоэлектронной эмиссии с вольфрамовых катодов электронных ламп. Если работа выхода с поверхности чистого вольфрама порядка 4,5 эв, то с поверхности вольфрама, активированного напыленной пленкой цезия, она снижается до 1,4 эв. Ток эмиссии при заданной температуре может возрасти на 10 порядков и больше. [c.274]

Это уравнение — то же, что и для фотоэффекта, первоначально наблюдавшегося в впде эмиссии электронов с металлических поверхностей, за исключением того, что выражение для работы выхода заменено энергией, необходимой для вырывания электрона, то есть потенциалом ионизации. Такие измерения позволяют строить диаграммы энергии молекулярных орбиталеИ непосредственно по экспериментальным данный и дают возможность критически оценивать теории связи, ие прибегая к Н1 туиции. [c.30]

Рубидии и цезий обладают замечательными оптическими свойствами, заключающимися в том, что в ультрафиолетовой части спектра эти металлы становятся прозрачными. Их показатель преломления в прозрачной области меньше единицы (явление полного внутреннего отражения). Границы проз.рачности калия, рубидия и цезия расположены только в области длинных волн при 315, 360 и 440 нм соответственно [49]. Различия в значениях работы выхода электрона (Луо) (см. табл. 3) в основном могут быть вызваны состоянием поверхности металла, в частности наличием пленки окислов, увеличивающей значение /п о и снижающей фототок. Максимальная длина волны света (Хо), способная вызвать фотоэффект и называемая поэтому красной границей фотоэффекта или его порогом , вычисленная из данных табл. 3, равна для рубидия и цезия 570 и 650 нм соответственно. Необходимо заметить, что красная граница при увеличении температуры металла смещается в сторону больших длин волн. Поверхность рубидия и цезня обладает избирательным фотоэффектом. Максимум фоточувствительности у кл-лия, рубидия и цезия (в вакууме) лежит около 440, 470 и 480 нм соответственно. Кроме спектральной селективности достаточно толстые жидкие слои рубидия и цезия с зеркально гладкими повгрх-ностями обнаруживают также поляризационную селективность, т. е. зависимость фоточувствительности от состояния поляризации и угла падения света на поверхность [34, 49]. [c.79]

Поверхностные состояния играют важную роль в физике полупроводников. Предположение о наличии на поверхности полупроводника большой концентрации поверхностных состояний позволило Бардину [2] объяснить чрезвычайно интересный опытный факт независимости работы выхода полупроводника от положения уровня Ферми в его объеме. В случае германия или кремния именно эти состояния (расположенные, по-видимому, на поверхности окисной пленки) ответетвенны за явления медленной релаксации, наблюдаемые в опытах по эффекту поля [3 по измерению проводимости канала а п-р-п (или р-п-р) переходе [4] и в опытах по поверхностному фотоэффекту. [c.146]

К новым применениям спектроскопии в проблеме катализа следует отнести использование спектра внешнего фотоэлектрического эффекта в поверхности окисных катализаторов под действием короткого ультрафиолетового излучения. Принцип этого метода, осуществленного аспирантом Вилесовым в ЛГУ, заключается в том, что при помощи ионизационного счетчика измеряется ничтожная по своей величине (10 А) фотоэмиссия с поверхности полупроводникового катализатора, вызываемая освещением ультрафиолетовым светом в области длин волн короче 2500 А. Длинноволновый порог фотоэффекта, а следовательно, работа выхода электрона с очищенной от газов поверхности может быть определена с точностью, превышающей 0,1 эв. После адсорбции на полупроводнике газов, примешанных к основному газу счетчика (аргон), порог фотоэффекта испытывает значительные перемещения в сторону больших или меньших частот, свидетельствующие об изменении работы выхода. Как и для хорошо изученного внешнего фотоэффекта с металлов, это явление вызвано поляризацией или ионизацией адсорбированных газовых молекул, причем поляризация или ионизация с направлением поверхностного электрического поля, благоприятствующим выходу электрона, снижает работу выхода и наоборот. [c.221]

Поведение на катализаторе из окиси хрома весьма своеобразно в том отношении, что наряду со смещением порога на 1,0 эв для бензола в сторону больших энергий (от значения для вакуума, равного 6,6 эв) наблюдается при больших заполнениях адсорбированным этанолом развитие необычного для кривых внешнего фотоэффекта спектрального максимума у 6,7 эв с длинным продолжением до 5,5 эв (рис. 12). Последнее большое смещение и уменьшение работы выхода не может быть обязано только поляризации молекул эгаьюла на поверхпости это сви- [c.222]

Фотоэлементы основаны на явлении фотоэффекта, открытом Столетовым в 1888 г. Сущность фотоэффекта заключается в вырывании электронов с поверхности различных тел. под действием световой энергии. Это происходит только при условии, если энергия светового кванта больше работы выхода электрона Лвых т. е. энергии, необходимой для освобождения электрона и удаления его с поверхности данного тела [c.92]

Шамовский и Родионова полагали, что исследования Гил-лео [289] являются прямым подтверждением их предположения о механизме селективного поглощения в спектральной полосе 288 тр.. Гиллео выяснял влияние диэлектрика на работу выхода при фотоэффекте с металла в диэлектрик. Очевидно, что при контакте металла с щелочногалоидным кристаллом работа выхода с металла в диэлектрик должна уменьшаться на величину энергии электрона в зоне проводимости, которая по приближенной оценке Мотта и Герни составляет около 0,5 эв. [14]. Для проверки указанного значения энергии Гиллео наносил на пластинки щелочно-галоидного кристалла слои серебра и по красной границе фотоэффекта определял работу выхода с серебра в кристаллы хлористого и бромистого калия. Было найдено значение около 4,3 эв. (- 285 та) вместо 4,7 эв. для работы выхода с металлического серебра в вакуум. [c.173]

Вакуу.мные фотоэлементы и фотоумножители основаны на внешнем фотоэффекте. Поэтому границу чувствительности нельзя продвинуть достаточно далеко в сторону длинных волн, так как работу выхода электронов не удается достаточно сильно уменьшить. Легче осуществляется переход электронов между двумя веществами с разной работой выхода в фотоэлементах с запирающим слоем. Эти фотоэлементы не требуют внешнего источника тока и имеют чувствительность значительно большую, чем вакуумные. Их применяют в видимой и в самом близком участке инфракрасной области для измерений сравнительно больших световых потоков. К ним, например, относятся селеновые фотоэлементы, которые применены в микрофотометрах. Для измерения очень слабых световых потоков ими пользуются редко, так как трудно усилить фототок из-за низкого внутреннего сопротивления этих фотоэлементов. [c.210]

Одним из наиболее ранних и наиболее широко используемых методов анализа поверхности является оценка хемосорбционной емкости адсорбента. Трепнел [19] показал, что количество водорода, хемосорбированного при температуре жидкого воздуха, представляется вполне удовлетворительным критерием оценки стенени чистоты поверхностей ряда металлов. Робертс и Сайкс [20] использовали, но существу, тот же самый критерий для оценки чистоты поверхности порошка никеля. В другом методе, позволяющем обнаруживать поверхностные загрязнения, составляющие незначительные доли монослоя поверхности, используется дифракция медленных электронов [21—24]. Ряд методов основан на изучении автоэлектронной эмиссии или ионизации иод действием электрического поля таких газов, как гелий [25, 26], фотоэффекта [27], работы выхода вторичных электронов [28], работы выхода электронов Оже [29]. Кроме того, изучение самой каталитичес1 ой активности твердого тела может служить для оценки степени чистоты его поверхности. При ознакомлении с дальнейшими разделами книги для пас будет все более очевидным, что каталитические свойства пленок, полученных испарением металлов, зависят от чистоты их поверхности. Робертс показал [30, 31], что низкотемпературное каталитическое разложение этана на пленках из родия и иридия в значительной стенени ингибируется в присутствии адсорбированного кислорода или окиси углерода. [c.69]

Проблемы, с которыми ста.икиваются при измерении работы выхода электрона, зависят от того, какие необходимо получить величины абсолютные или относительные. В первом случае можно использовать фотоэлектрический метод Фаулера [7]. В оболочке трубки для изучения ДМЭ должно быть сделано окошко из плавленого кварца, пропускающее ультрафиолетовые лучи, так как длинноволновая граница фотоэффекта для многих твердых тел лежит в ультрафиолетовой области [5]. Чтобы измерить силу фототока, отвечающую единице интенсивности света, и построить график Фаулера, требуется, кроме того, источник ультрафиолетового света, кварцевый монохроматор и вакуумная термобатарея. [c.269]

Третьим методом определения эффективной работы выхода из металлов s=i F —W слун<ит определение порога фотоэффекта (см. 16 гл. III). Этот метод даёт для ср значения, совпадающие с теми, к которым приводит применение формулы Ричардсона-Дёшмэна, лишь при условии одинаковой чистоты по-нерхности металла при опытах с термоэлектронной эмиссией и с фотоэффектом. [c.31]

Тонкие плёнки посторонних веществ, толщино11 в одноатомный слой, значительно изменяют эффективную работу выхода в ту или другую сторону, передвигают порог фотоэффекта в сторону коротких или длинных волн и изменяют силу фототока. Так же влияют слои адсорбиро-панных на поверхности металла газов и газы, поглощённые металлом. Влияние [c.63]

В явлениях термоэлектронной эмиссии и фотоэффекта, как мы уже видели, очень большую роль играет эффективная работа выхода = —W . На эмиссии вторичных электронов, в частности на значении коэффищщнта 8, изменение работы выхода % отзывается гораздо слабее. Так, например, эффективная работа выхода торированного вольфрама в процессе активировки понижается с 4,5 до 2,6 эл.-в] ток термоэлектронной эмиссии увеличивается в этом случае в миллионы раз (при одной и той же температуре), а коэффициент вторичной эмисии S увеличивается всего только на 20 о. Работа выхода щелочных метал.лов низкая, между тем коэфф1щиепт вторично эмиссии 8 из толстого слоя щелочного металла меньше единицы. Сравнительно незначительная роль, которую играет работа выхода в явлении вторичной эмиссии, объясняется, с одной стороны, большой величиной энергии первичных электронов ио сравнению с эффективной работой выхода [c.82]