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紫外线照在金属表面,能产生电流吗?

永远多远2626 2007-07-23
照在什么金属表面能产生电流?
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绫濑宿据
光电效应:光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化,这类光致电变的现象统称光电效应。
diyi节:外光电效应(1887年德国赫兹、1888年霍尔瓦克斯)
(1)单光子光电效应:
实验规律:1:一定频率的光照射到阴极K时,只要有足够的加速电压,光电流正比于光强。
2:每种金属存在一个足以发生光电效应的Z低频率ν(0)(红限)当ν<ν(0)时无光电子,ν>ν(0)时立刻发射光电子。
3:光电子从金属表面逸出时,Z大初动能(1/2)mv^2与光的频率有线性关系,与入射光强无关。
1905年爱因斯坦提出光量子理论,外光电效应方程:hν=(1/2)mv^2+φ (φ为金属逸出功)
1930年制成光电管后又制成光电倍增管(PMT)通道式电子倍增管(CEM)
(2)多光子光电效应:
一个电子吸收多个光子即为多电子光电效应,n光子光电流与光强的n次方成正比。
第二节:光电导效应(内光电效应)
光照时,电导率发生变化或产生电动势叫做光电导效应。
(1)对于半导体:V(e)=-μ(e)E,V(n)=μ(n)E (μ为迁移率)
j(e)=-neV(e),j(n)=peV(n),则:j=j(e)+j(n)=σE
故电导率σ=e(nμ(e)+pμ(n)),与载流子的浓度和迁移率有关。
(2)光电导:有光时,σ=σ(0)+△σ,△σ=e(△nμ(e)+△pμ(n))
△σ称光电导率,△σ/σ(0)称灵敏度(越大越好)
λ<=hc/E(g)时才可能产生光电导。
(3)光电导探测器:
1:光敏电阻(材料:CdS,CdSe等)。
2:红外光电导探测器(材料:PbS,PbSe,PbTe,Hg(1-x)CdxTe,Pb(1-x)SnxTe)
(4)应用:1:光电导摄像管。2:高速光开关(材料:GaAs,InP,InSb)。3:静电复印。
第三节:光生伏应:光照下产生电位差或电动势。
(1)丹倍效应(1919年发现,1931年由丹倍阐明):
由于光生非平衡载流子扩散速度的差异直接引起了光照方向的电场和电位差,这种效应被称为丹倍效应。
单倍电势差:Vx=(kT/e)((μ(n)-μ(p))/(n(0)μ(n)))((△p0)-(△pd)) (D/μ=kT/e为爱因斯坦关系)。
(2)光磁电效应(1931年)
在垂直光照方向上(z向)再加一磁场,则在半导体的两侧端面间产生电位差,称为光磁电效应。
对N型半导体:Vy=(l/d)(B(z)(μ(n)+μ(p))/(n(0)μ(n)))D(p)(△p)。
短路电流:Is=-B(z)D(p)(μ(n)+μ(p))b(△p)。
注:当外磁场不垂直于y轴,而是斜置于yz平面,则By分量与开路电流相互作用,引起转矩,称光学机械效应。
Ge,InSb,InAs,PbS,CdS可制成半导体红外探测器。
(3)PN结光生伏应(1839年法国贝克勒尔)
当光照射在距表面很近的PN结时,会在PN结上产生电动势,称为PN结光生伏应。
光生电流:Il=eS(Lp+Ln)G (S为结面积,G为单位时间单位体积内产生的电子(或空穴))
无光时:I=I0(exp(eV/(kT))-1) (I0为反向饱和电流)
有光时:I'=I-Il
光电池断路电压:V(oc)=(kT/e)ln(Il/I0+1)
应用:1:光敏二极管PD。2:光敏三极管。3:PIN光敏二极管。4:雪崩光敏二极管(APD)
16 0 2007-07-24 0条评论 回复
miloao
那要看什么金属拉!不同的金属有不同的极限频率,如果紫外线的频率达到字金属的极限频率的话就回发生光电效应
14 0 2007-07-24 0条评论 回复
逆柩芒
关键是看紫外线的光子能否把电子从金属中激发出来,并且在外加电场下形成电流了。
16 0 2007-07-25 0条评论 回复
花卷好可爱
只要频率足够,会产生电流的
详见人教版物理选修3-5光电反应一章
1 0 2007-07-25 0条评论 回复
wangxinzhe119
那得看是什么金属,只有金属的阈值频率小于紫外光频率才能产生光电流,详细请见光电效应词条
16 0 2007-07-24 0条评论 回复
野花太放肆1
爱因斯坦的光电效应,只要光线的频率大于等于金属的固有频率,就会发生。金属表面放出电子。
12 0 2007-07-24 0条评论 回复
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