в питома заряд випускаються під дією світла частинок (по відхиленню в електричному і магнітному полях). Ці виміри показали, що під дією світла вириваються електрони.
Внутрішній фотоефект - це викликані електромагнітним випромінюванням переходи електронів усередині напівпровідника або діелектрика із зв'язаних станів у вільні без вильоту назовні. У результаті концентрація носіїв струму усередині тіла збільшується, що приводить до виникнення фотопровідності (підвищенню електропровідності напівпровідника або діелектрика при його освітленні) або до виникнення е.р.с.
Рис.1.
Вентильний фотоефект, що є різновидом внутрішнього фотоефекту, - виникнення е.р.с. (Фото-е.р.с.) При освітленні контакту двох різних напівпровідників або напівпровідника і металу (при відсутності зовнішнього електричного поля). Вентильний фотоефект відкриває, таким чином, шляхи для прямого перетворення сонячної енергії в електричну.
На рис. 1 наведена експериментальна установка для дослідження вольт-амперної характеристики фотоефекту - залежності фотоструму, утворюваного потоком електронів, що випускаються катодом під дією світла, від напруги між електродами. Така залежність, відповідна двом різним висвітленням її катода (частота світла в обох випадках однакова), наведена на рис. 2. По мірі збільшення фототок поступово зростає, тобто все більше число фотоелектронів досягає анода. Пологий характер кривих показує, що електрони вилітають з катода з різними швидкостями. Максимальне значення струму - фотострум насичення - визначається таким значенням, при якому всі електрони, що випускаються катодом, досягають анода:
,
де - число електронів, що випускаються катодом в 1 с.
З вольт-амперної характеристики випливає, що при фототок не зникає. Отже, електрони, вибиті світлом з катода, мають деякою початковою швидкістю, а значить, і відмінною від нуля кінетичної енергією і можуть досягти анода без зовнішнього поля. Для того щоб фотострум став рівним нулю, необхідно докласти затримуюче напругу. При жоден з електронів, навіть у якого при вильоті з катода максимальною швидкістю, не може подолати задерживающего поля і досягти анода. Отже,
, (1)
тобто, вимірявши, що затримує напруга, можна визначити максимальні значення швидкості і кінетичної енергії фотоелектронів.
При вивченні вольт-амперних характеристик різноманітних матеріалів (важлива чистота поверхні, тому вимірювання проводяться у вакуумі і на свіжих поверхнях) при різних частотах падаючого на катод випромінювання і різних енергетичних освещенностях катода і узагальнення отриманих даних було встановлено наступні три закони зовнішнього фотоефекту. . Закон Столєтова: при фіксованій частоті падаючого світла число фотоелектронів, що вириваються з катода в одиницю часу, пропорційно інтенсивності світла (сила фотоструму насичення пропорційна енергетичної освітленості її катода).
Рис. 2
II. Максимальна початкова швидкість (максимальна початкова кінетична енергія) фотоелектронів не залежить від інтенсивності падаючого світла, а визначається тільки його частотою .. Для кожної речовини існує червона межа фотоефекту, тобто мінімальна частота світла (що залежить від хімічної природи речовини і стану його поверхні) , нижче якої фотоефект неможливий.
Якісне пояснення фотоефекту з хвильової точки зору на перший погляд не мало б представляти...
