Фотоэлектронная эмиссия. Квантовый выход в научных исследованиях

V.ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ

Фотоэлектронная эмиссия или внешний фотоэффект - испускание электронов твердым телом при воздействии на него квантов электромагнитного излучения.

5.1.Основные закономерности ФЭЭ

1. Фотоэлектронная эмиссия наблюдается лишь в том случае, если
2. частота света  превышает некоторое предельное значение 0.

0 - красная граница внешнего фотоэффекта

2. Ток фотоэлектронов iф пропорционален интенсивности светового потока J при условии неизменности его спектрального состава

3. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов Emax не зависит от интенсивности света, но линейно связана с частотой: Emax=+

4. Фотоэмиссия практически безинерционна, < 10-11 с.

Уравнение Эйнштейна

0=/h

Чувствительность

В технике

Интегральная чувствительность:

iф - полный фототок в мкА, возникающий при освещении источником сплошного спектра, J - интенсивность света в люменах

Для однозначности условились использовать излучение вольфрамовой нити накала при Т=2770 К (истинная температура несколько выше - 2848 К)

(в Кул/кал)

Чувствительность

Квантовый выход

В научных исследованиях

Квантовый выход внешнего фотоэффекта

Nф – число фотоэлектронов, Nh - число фотонов (?поглощенных?)

в видимой области - стекло в области ближнего ультрафиолета – сапфир (Al2O3), кварц, MgO, LiF

Окна в более коротковолновой области нет – дифференциальная откачка

Источники света

Газоразрядные источники излучение возбужденных атомов (2p1s)

He I

21, 22 эВ (=584,3 Ǻ)

40,8 эВ (=303,8 Ǻ) излучение возбужденных ионов

He II

Синхротронное излучение

с - критическая длина волны, соответствующая максимуму интенсивности

Квантовый выход, селективность

Сплав Na - K

Размерная селективность

Y~ h(0)n у металлов n = 2

Концентрирование световой энергии в фоточувствительной области

Селективный внешний фотоэффект

Векторная или поляризационная селективность

Опыт Айвса и Фрея На подложку (Ag, Pt, Se) напылялся кварцевый клин, затем Cs