Внутренний фотоэффект. Применение фотоэффекта в технике.
Внутренний фотоэффект - это фотоэффект, при котором оторванные от своих атомов или молекул электроны остаются внутри освещаемого вещества в качестве свободных. Внутренний фотоэффект в кристаллических полупроводниках и некоторых диэлектриках состоит в том, что под действием света электропроводимость этих веществ увеличивается за счет возрастания в них числа свободных носителей тока - электронов проводимости, то есть происходит переход электрона из одной энергетической зоны в другую.
На явлении фотоэффекта основано действие фотоэлементов. Комбинация фотоэлемента с реле позволяет конструировать множество ”видящих” автоматов , которые вовремя включают и выключают маяки , уличное освещение, автоматически открывают двери , сортируют детали, останавливают мощный пресс, когда рука человека оказывается в опасной зоне . С помощью фотоэлементов осуществляется воспроизведение звука , записанного на киноплёнке.
Модели атома Резерфорда и Бора.
Законы классической функции справедливы для макромира. Макромир – область и масштабы размера атома (10-8м). законы в макромире опираются на теорию Бора, Планко, Энштейна, теорию вероятности. Согласно строению вещества все вещества состоят из атомов. В конце 19 века предложены первые модели атома Томсона. При этом атом электрически нейтрален. В 1906-07 годах Резерфорд предложил планетарную модель атомов (ядерная модель). В 1ую очередь опыт опровергает модель Томсона. Во 2ых при прохождении альфа-частиц через фольгу электроны не влияют на движение. В 3х внутри атома сконцентрировано положительно тяжелое образование, которое способно отталкивать альфа-частицы на углы до 150 градусов.
Теория Нильса Бора
Законы классической физики не объясняют результат Резерфорда. Объяснения предложил Бор в своих 3 постулатах:
Постулат стационарного состояния
В атоме существуют состояния в которых электроны при движении не излучают ЭМВ (энергию) такие состояния не меняются со временем – стационарные.
Правила частот Бора
При переходе из 1ого состояние в другое электроны излучают/ поглощают квант энергии. При этом квант энергии излучается при переходе из большего в меньший уровень.
Правила квантования орбит
Электроны в атоме может двигаться по определённым орбитам, радиус которых определяется из
– постоянная
кванты
Уровни энергии в атоме. Излучение и поглощение энергии атома.
Энергетический уровень — собственные значения энергии квантовых систем, то есть систем, состоящих из микрочастиц (электронов, протонов и других элементарных частиц) и подчиняющихся законам квантовой механики. Каждый уровень характеризуется определённым состоянием системы, или подмножеством таковых в случае вырождения.
В атомном водорое были выявлены спектральные линии.
серия Лаймона – если электрон переходит с более высокого уровня в основном состоянии (n=1)
серия Бальмера – спектральные линии, возникающие при переходе с более высоких энергетических уровней на 2ой уровень (n=2)
серия Пашена – переход электронов с любого уровня на 3 уровень. (n=3)
серия Пфунда – переход электронов с любого уровня на 4 уровень. (n=4)
серия Брекета- переход электронов с любого уровня на 5 уровень. (n=5)
Поглощение света - процесс, обратный излучению: атом переходит из низших энергетических состояний в высшие. При этом атом поглощает излучение тех же частот, которые излучает при обратных переходах.
Спектры поглощения можно получить, если свет от раскалённых твердых или жидких тел пропустить через холодный газ, атомы которого в основном составные. В отличие от спектров излучения, представленные темными линиями (полосками).
Частоты излучений можно определить по спектрам атомов: на фоне сплошного спектра поглощения видны цветные линии излучения, соответствующие определенным длинам волн или частотам.