Mavzu: Ultrabinafsha nurlar fotoelektron elektrometrning

1.2 Tashqi fotoeffekt qonunlari.
Yorug’lik ta’sirida qattiq jism yuzasidan vakumga uchib chiqayotgan elektronlarning emessiyaga oid qonunlarni ko’rib o’tamiz.

Fotoeffektning asosiy qonunlari tajribalar asosida yaratilgan bo’lib u monoxromatik nurlar uchun quyidagilardan iborat.

1.Toyinish rejimida (ya’ni uchib chiqayotgan barcha fotoelektronlar qayd qilinganda ) fototokning qiymati jismga tushayotgan nurlarning intensivligiga to’g’ri proporsional bo’ladi (Stoletov qonuni).

2.Har bir jism uchun ma’lum bir chegaraviy to’lqin uzunlik mavjud bo’lib,jismga tushayotgan nurlarning to’lqin uzunligi dan katta bo’lsa,fotoemessiya hodisasi roy bermaydi. Ko’pincha bu qonun fotoeffektning qizil ( yoki uzun to’lqinli )chegarasi deb ataladi. Uzun to’lqinli chegaraga chastotaning eng kichik qiymati mos keladi : .Bu yerda chegaraviy chastota deyiladi.Agar tushayotgan nur chastotasi dan kichik bo’lsa , fotoeffekt roy bermaydi.

3.Fotoelektronlarning maksimal kinetik energiyasi chastota oshishi bilan oshib boradi va fotonlarning intensivligiga bog’liq bo’lmaydi.(Eynshteyn qonuni).

Umuman Eynshteyn fotoeffekt qonunlarini o’zida to’la mujassamlashtirgan qonunni yaratdi.Bunday qonunni yaratishda u o’z tajribalari yordamida asoslangan quyidagi ikkita mulohazalardan foydalandi:birinchidan foton jism elektroni bilan to’qnashganda , unga o’zining barcha energiyasini to’la beradi,ikkinchidan jism elektroni bitta fotondan energiya olib hayajonlanish davrida

boshqa fotonlar energiya olmaydi,ya’ni har bir uchib chiqqan elektron faqatgina bitta fotonning energiyasini olgan bo’ladi.(Bu aytilgan fikrlar yuqori intensivlikdagi nurlar uchun,masalan lazer nurlari uchun bajarilmaydi.

Eynshteyn qonuni to’laroq holda quyidagicha ifodalanishi mumkin:jismga tushayotgan foton energiyasining bir qismi chiqish ishini yengishga , qolgan qismi esa elektronlarga kinetic energiya berishga sarf bo’ladi.

(1.3)
bu yerda A-fotoelektronlarning chiqish ishi,m – elektronning massasi, - fotoelektronlarning maksimal tezligi, - ularning maksimal kinetic energiyasi.

Uchib chiqayotgan fotoelektronlarning vakkumfagi maksimal kinetic energiyasi (tezligi)har xil bo’lishi mumkin.Bunga sabab bu elektronlarning jism ichidagi boshlang’ich energiyalarning har xilligidir.Fotondan energiya olganga qadar jism ichidagi elektronlarning energiyasi qancha katta bo’lasa,uchib chiqqandan keyin ham uning energiyasi shuncha katta bo’ladi.Ma’salan , qattiq jismning valent zonasidagi elektronlar ichida valent zonaning tepa qismidagilari eng katta energiyaga ega bo’ladi.Demak,vakumda ham bu zonaning tepa qismidan chiqqan elektronlar eng katta energiyaga ega bo’ladi.Valent zonaning pastki qismlaridan chiqqan elektronlar kamroq energiyaga ega bo’ladi.

Fotoeffektni miqdoriy jihatdan xarakterlash uchun fotoelektronlarning kvant chiqishi degan kattalik ishlatiladi.
(1.4)
n-uchib chiqqan elektronlar soni, - yuzaga tushayotgan fotonlar soni.