200 likes | 587 Vues
Fotoefekt. metall. vaakum. vool. mv 2 /2. A. l < l max. A. l > l max. V. V 0. V 0. n 0 =c/ l max. n. V. n 0. Valgus on laine. Eksperiment:. Max Planck: valgus on footonite voog. metall. vaakum. A. E = h n. h = 6,62 10 -34 Js.
E N D
Fotoefekt metall vaakum vool mv2/2 A l < lmax A l > lmax V V0 V0 n0 =c/lmax n V n0 Valgus on laine Eksperiment:
Max Planck: valgus on footonite voog metall vaakum A E = hn h = 6,6210-34 Js E =hn = hc/l = A+ mv2/2 lmax = hc/A
Fotoefekti kasutamine Footon Dinoodid Fotokatood Anood Elektron • Fotokordisti võib lugeda üksikuid footoneid • Fotokordisti võimendus võib olla kuni 108 • Fotokordistite ajaline lahutus 10-12 s. • Fotokordistid töötavad laias lainepikkuste vahemikus (120-1700 nm) A Pingejagur Pingeallikas Tööpõhimõte: fotoefekt + elektronide sekundaaremissioon Pooljuhtmaterjalidest fotokatoodid
Energeetiline esitus: E E3 E3 E2 E2 E1 E1 Aatom Ruumis:
Kiirgumise/neeldumise karakteristikud E2, N2 E2, N2 E2, N2 E1, N1 E1, N1 E1, N1 Nf Nf Kahenivooline süsteem kiirgusväljas r(n) = Nfhn Jm-3 Vabakiirgus (spontaanne) hn A21N2 Sundkiirgus (stimuleeritud) B12 r(n) N1 Neeldumine
= 0 Boltzmanni jaotus E4 Termodünaamiline tasakaal Ni exp(-Ei/kT) E1 N N2 Termodünaamilise tasakaalu puhul on alumises energeetilises seisundis alati rohkem aatomeid kui ülemises Musta keha kiirgus!
Mittetasakaaluline kiirgus: pumpamine Tavaliselt: kuna siis on tegemist spontaanse kiirgusega Pooljuhid: p-n siire LED Voolu suund aukjuhtivus elektronjuhtivus
Neeldumine ja võimendus I0 I I I dz z 2 1 dI = -a Idz
Termodünaamiline tasakaal: Boltzmanni jaotus Mittetasakaaluline keskkond pöördhõive Neeldumine: dI(n) < 0 Võimendus dI(n) > 0
Laser N2 > N1 Võimendus: I = I0exp(+az) E4 E1 N R < 1 R = 1 jne - generatsioon: Generaator = võimendus + positiivne tagasiside
Footon & elektromagnetlaine s-1 1. Valgus on laine: 2. Kiirgumine ja neeldumine toimub diskreetselt - footonite kaupa. He/Ne laser, 3 mW, l = 633 nm
The world is not a clock, it is a game, a game of chance and choice: 3000; 100; 70000. 20000; Footoni käitumine on tõenäosuslik, E02 annab tõenäosuse, et footon satub ekraanil antud kohta. N =
James Clark Maxwell Heinrich Hertz Albert Einstein Max Karl Ernst Ludwig Planck Nobeli preemia 1921: for his services to Theoretical Physics and especially for his discovery of the law of the photoelectric effect Nobeli preemia 1918: in recognition of the services he rendered to the advancement of Physics by his discovery of energy quanta
Robert Millikan Philipp Lenard