Фотоэлектроны
Фотоэлектроны — это электроны, покинувшие поверхность вещества под действием света. Они возникают при внешнем фотоэффекте и могут образовывать электрический ток.
Свет передаёт электрону энергию порциями — квантами. Если энергия поглощённого фотона достаточна, электрон преодолевает удерживающую его связь с веществом. Часть энергии расходуется на работу выхода, а оставшаяся часть превращается в кинетическую энергию фотоэлектрона. Поэтому фотоэлектроны вылетают с разными направлениями движения, но их максимальная кинетическая энергия определяется частотой света.
Здесь \(E_{\text{к max}}\) — максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона, \(h\nu\) — энергия фотона, а \(A_{\text{вых}}\) — работа выхода электрона из вещества. Формула выражает закон сохранения энергии для фотоэффекта. При частоте ниже пороговой фотоэлектроны не возникают, даже если сделать свет очень ярким.
На металлическую пластинку падает ультрафиолетовый свет. Фотоны передают энергию электронам, и часть электронов покидает пластинку. Если между пластинкой и собирающим электродом создать электрическое поле, поток фотоэлектронов образует фототок.
Фотоэлектрон — это отдельный вылетевший электрон, а фототок — упорядоченное движение множества заряженных частиц в цепи. Кроме того, электрон не является фотоном: фотон передаёт энергию, а фотоэлектрон получает её.
Что произойдёт с максимальной кинетической энергией фотоэлектронов, если увеличить частоту света, сохранив вещество тем же?
Главное
- Фотоэлектроны — электроны, вырванные светом из вещества при внешнем фотоэффекте.
- Максимальная кинетическая энергия определяется формулой \(E_{\text{к max}}=h\nu-A_{\text{вых}}\).
- Фототок — поток фотоэлектронов в цепи, а не отдельный электрон.