Материал: лекц5тепфотсплошная

Число электронов, вылетающих из металла, в пересчете на один падающий фотон, называют квантовым выходом, который для металлов возрастает с увеличением частоты падающего фотона. Квантовый выход определяет чувствительность фотоэлементов к свету. Фотоэффект является безинерционным, так как время вылета электрона из металла после его освещения составляет порядка 10-9 с. Квантовый выход для всех веществ имеет селективный характер, который напоминает резонансные явления.

Селективность зависит от направления поляризации света и угла падения лучей на поверхность вещества. Если падающий свет поляризован так, что вектор Е совершает колебания параллельно

Рис. 8.7.

Кривая 2 – спектральная характеристика фототока, когда падающий свет поляризован и вектор Е совершает колебания перпендикулярно плоскости падения.

Дальнейшие исследования подтвердили все выводы теории Эйнштейна и позволили найти величину h, которая совпала с величиной постоянной Планка. Этот эксперимент подтвердил два предположения:

а) свет состоит из частиц – квантов; б) энергия кванта равна h .

Внутренний фотоэффект.

Внутренний фотоэффект наблюдается при освещении светом полупроводников. Под влиянием фотоионизации атомов (ионов) происходит уменьшение сопротивления вещества.

При внутреннем фотоэффекте в чистых полупроводниках при получении дополнительной энергии электроны переходят из валентной зоны «В» в зону проводимости «С» (8.8), поэтому увеличивается проводимость. В валентной зоне «В» образуется дырка, которую занимает электрон с более низких уровней валентной зоны, и т.д. Число электронов в зоне проводимости растет.

сторону длинных волн простирается граница внутреннего фотоэф-

Существует также вентильный фотоэффект, когда под действием света нарушается баланс в запирающем слое на стыке полупроводников “р” и ”n” типа в так называемом “р –n” переходе.

Фотоэлементы с фотоэффектом в запирающем слое называются вентильными фотоэлементами.

Применение фотоэффекта и в быту, и в технике очень распространено. Так называемые фотоэлементы (рис. 8.9) применяются как оптические датчики на станках, позволяя обрабатывать сложнейшие детали, в кино. Они широко используются в солнечных батареях.

Фотоэлементом называется электровакуумный, полупроводниковый или ионный прибор, в котором воздействие лучистой энергии оптического диапазона вызывает изменение его электрических свойств. Обычно фотоэлементы используют совместно с усилителями, вследствие малого значения фототока, который может быть получен от фотоэлемента.

Рис. 8.9.