Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Сивухин Д.В. -> "Общий курс физики Том 5. Часть 1. Атомная физика" -> 11

Общий курс физики Том 5. Часть 1. Атомная физика - Сивухин Д.В.

Сивухин Д.В. Общий курс физики Том 5. Часть 1. Атомная физика — Физматлит, 1986. — 426 c.
Скачать (прямая ссылка): obshiykursfizikit5chast1atomnayafizika1986.pdf
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 179 >> Следующая

При бомбардировке антикатода электроны тормозятся, из-за чего возникает так называемое тормозное рентгеновское излучение. Спектр этого излучения при разложении по длинам волн оказывается сплошным, как и спектр видимого белого света. По этой причине сплошное рентгеновское излучение называется белым. Его спектральная интенсивность при различных напряжениях на трубке представлена кривыми на рис. 5 (для вольфрамового антикатода). В сторону длинных волн кривая интенсивности спадает полого, асимптотически приближаясь к
фотоэлектрический эффект
21
нулю с увеличением длины волны. Напротив, со стороны коротких волн кривая интенсивности резко обрывается при некотором значении длины волны, называемой коротковолновой границей сплошного рентгеновского излучения. Эта граница определяется формулой (2.5), из которой следует
> h° -.. 12’40 К /о с\
МИН еу у
где напряжение на трубке V измеряется в киловольтах. Коротковолновая граница не зависит от материала антикатода, а определяется только напряжением на трубке. Если увеличивать напряжение выше определенного предела, зависящего от материала антикатода, то на сплошное излучение накладываются узкие спектральные линии, составляющие так называемое характеристическое излучение антикатода. Но и в этом случае коротковолновая граница рентгеновского спектра существует и определяется прежней формулой (2.6). Существование такой границы является одним из наиболее ярких проявлений корпускулярных свойств рентгеновского излучения.
Измерение коротковолновой границы рентгеновского излучения дает один из методов точного определения постоянной Планка h. Для этого служит формула (2.6). Та же формула применяется для измерения длин волн очень жесткого рентгеновского и гамма-излучения.
8. До сих пор при рассмотрении фотоэффекта мы акцентировали внимание на корпускулярных свойствах света. Но фотонам свойственны также и волновые свойства света. Проявляются ли они в явлениях фотоэффекта? На этот вопрос следует ответить утвердительно. Волновые свойства проявляются в закономерностях так называемого селективного (т. е. избирательного) фотоэффекта. Обозначим через /х силу фототока насыщения, отнесенную к единичному интервалу длин волн и к единице поглощенной лучистой энергии. Для фотоэффекта, называемого нормальным, величина /х монотонно убывает с длиной волны, стремясь к нулю на длинноволновой границе X =' Х0 (рис. 6). Но если электрический вектор падающей волны не перпендикулярен к плоскости падения, то у ряда металлов
22
КВАНТЫ СВЕТА
ІГЛ. I
особенно щелочных, на кривой 1\(Х) наблюдается резко выраженный максимум в определенной области спектра. У натрия, например, максимум лежит при X = 340 нм, у калия при X = = 435 нм, у алюминия при А, = 215 нм и т. д. (см. кривую на рис. 7, относящуюся к сплаву калия и натрия). Вероятно, аналогичные максимумы существуют и для других металлов, но лежат далеко в коротковолновой области спектра, а потому
труднодоступны для наблюдения. Фотоэффект, характеризующийся подобными максимумами на кривой 1\(Х), и называется селективным.
Максимум на кривой 1\(Х) для селективного фотоэффекта напоминает резонансный максимум при вынужденных колебаниях гармонического осциллятора. Поэтому можно сказать, что электроны в металле при селективном фотоэффекте ведут себя так, как если бы они обладали собственными частотами, в окрестности которых и наблюдаются максимумы величины h(X).
Другая особенность селективного фотоэффекта, в которой также проявляются волновые свойства света, состоит в том, что интенсивность фототока сильно зависит от поляризации падающего света и от угла падения. Селективный фотоэффект не наблюдается, когда электрический вектор падающей волны перпендикулярен к плоскости падения, а также при нормальном падении света. В обоих случаях в падающем свете есть составляющая электрического поля, касательная к границе металла, но нет нормальной составляющей. Явление происходит так, как если бы селективность фотоэффекта была обусловлена составляющей электрического вектора, нормальной к поверхности металла. Нормальная составляющая более эффективна для вырывания электрона из металла, чем касательная составляющая. В частности, селективность фотоэффекта выражена наиболее резко при скользящем падении поляризованного света, электрический вектор которого лежит в плоскости падения. Для иллюстрации высказанных утверждений на рис. 8 приведена зависимость 1\{Х) от X для различных поляризаций падающего све-
tfOO 700 A.HH
¦о
Рис. 6
Рис. 7
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ
23
та, а на рис. 9 — зависимость от угла падения. Рисунки отно сятся к тому же сплаву калия и натрия, что и рис. 7
9. С изобретением лазеров появилась возможность экспериментировать с мощными пучками света и наблюдать нелинейные особенности фотоэффекта. Если интенсивность света достаточно велика, то электрон, прежде чем покинуть катод, может претерпеть столкновение не с одним, а с несколькими фотонами (многофотонный процесс). В этом случае вместо уравнения
(2.1) следует написать
6
Сэ
5
42mv
2
макс
: Nhv — А, (2.7)
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 179 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed