Fotoelektrik

Alternatif metin:

bu değerine kesme potansiyeli (VK) veya durdurucu qerilim denir. Elektronun yükünü e ile gösterirsek, e.VK-Ek max VK: kesme potansiyeli Elmex: fotoelektronların maksimum kinetik energisi. + + katot V anot Elektrik Akımı Benattaya bakarak; *foton sayısı spiddeti imax kabısı poton pot. siyel fark bu noktaya bakılarak Anot-katot arası uzaklık a Eşik (5) ₤ foton (c) Anot re abou Ek Eb E ezitliği e.x + Eb E olarak kullanılabilir. Kesme potansiyel forks, - Gelen fotonun enerjisi artarsa yani fotonun frekansı artorsa veya dalga boyu azalırsa VK artor. - Metdin bağlanma enerjisi ortorsa UK azalır. NOT NOT h£= hf = Efoton λ ✓ ↑ dalgaboyu frekas 92alur artarsa ↑ foton eneşidi attor = Eb+ Ekinetik + eV eV kesme E₁ = £₂ + e foton 个 sbt tokdup = sbt 个 个 Kesme pot. max değilse i Kinetik enen vardır." Ekinetik max Jeğibe 190 <\2> 209 Notlarım T Üretecin negatif kutbu Katoda, Pozitif Kutbu Anoda Bağlı ise, Şekilde katot levha ile a not levha Sırasıyla (-) ve (+) olarak yüklenir. Katot levha elektronları anada doğru iteceâi için anoda ulaşan elektron sayısı dolayısıyla fotoelektrik akımı artar. Üretecin uçları arasındaki gerilim artılırsa fotoelektrik akımda ortor. Bir süre sonra bütün elektronlar + Anot + Katat A anoda ulozmış olacaktır. Bu durum. fotoelektrik akım da fotoelektron kalmadığı için gerilim artırılsa da akımartmaz. Yani akım maksimum (im) değerine ulazmıştır. Bu andon sonce akımın ortman için elektron sökülmesi yoni katot levhaya daha fazla foton gönderilmelidir. immaksimum akım. vd→ daymo gerilimi. sakulen elektronların hepsini anota ulaştıran gerilim. Yd doyma potansiyel fork gerilimi (tim eller barfly geamie - gelen fotonun energisinin artmas! + 4/7 - anat ile katot arasındaki uzaklık anot levhanın yüzeyinin büyüklüğü maksimum akımı (im) etkilemez. Yukarıda belirttiğimiz gibi fotoelektron sayısını artıracak etkenler maksimum akımın artmasına neden olur. akım Baik Rides:) Trinas (Ampermetrele min -foton sayı - Işık akışı 12ık şiddeti. artırılırsa energi: im ortar, Okunuyorsa Foto elektronların yukarıdaki devrede kazandığı kinetik E+V=EL+Ek eşitliğinden bulunur. Not devreden Poton sayısı akım geamiyorsa , lεck şiddetin 189 atmoul işe yaramaz / 209 U KC + 3/7 Notlarım Fotoelektrik Akımı Devrede üreter Yoksa Havası bazaltılmış cam kap içerisinde katot yüzeye metalin bağlanma enerjisinden büyük ener- Jiye sahip fotonlar gönderilince am- permetreden akım geçtiği görülür. Katottan sökülerek anoto ulazon elektronlar akımı oluşturur. Devrede dretes yok iken oluşan bu akımı io ile gösterelim. Bu akim anot yüzeye birim zamando ulazan fotoelek- fron sayıdır. Katot yüzeye gelen foton sayısı artırılırsa sökülen ve anota ulayan fotoelektron sayısı ortar. Yani lo akımı artar, Grafikten de görüldüğü Katot 化 Anot A Ampermetre Akim HI I₁ = ₤eşik + Ex Feçik + foton sayısı gibi io akımı katot levhaya gelen foton saysı ile doğru orantilidir. Anot levhanın yüzeyi artırılırsa daha çok fotoelektron çarpacağı için io akimi do artar. Katot levhanın yüzeyi artırılırsa bu levhaya daha çok foton corçar. Daha fazla elektron sökülür. to akımı artar. - laik akışı veya ışık şiddetinin artırılması katot levhap daha fazla foton ulaşmasını ve daha fazla elektron sökülmesini sağlar. Bu du_ rumda to akımı artar. * ilk önce çıkıp anota ulaşamayan elektronlar daha sonradan gelen elektronların anoto ulaşmasını engelleyebilir. Bunun için fotonun ener- gisi artırılırsa sökülen elektronların kinetik energii de ortor. Engelleyici elektronlara rağmen anota ulaşabilirler. Bu da io akımını ortirir. Gelen fotonun enerjisinin artması veya daha düşük bağlanma energili metal kullanılırsa to akımı artar. 188 209 < > Notlarım J TO گے Einstein fotoelektrik denklemt HO Ек f frekans Fnd = Ex = h +-fo hatırlayalım E₂ = ₤₁₂ + Ex maksimum kinetik energisi Ek ffo -Eb eşik hf=hf+Er enerjist h = Ex f-fo elektron foton Eb: bağlanma energisi fo: esik frekansı. f gelen fotonun frekansı Ek: elektronların (fotoelektronlotin) maksimum kinetik energisi. Grafiğin eqimi sabit olup planck sabitini verir. Fond=h Her foton 1 tane elektron 50- kebilir. O halde sökülen elektron Sayısını artırmak için yüzeye gelen foton sayısı artırılmalıdır. Foton sayısı da ışık akışıyla doğr orantılıdır. laik akısı: = E.A.Cosα = 1. A. Cosα idi. d2 Buna göre metalden sökülen elektron sayısı; Noktasal işık Kaynağının ışık şiddeti ile doğru orantılıdır(I) Noktasal işık kaynağının levhaya dik uzaklığının koresi ile ters orantılıdır(d) Metal levhanın alanı ile doğru orantılıdır (A). Fotonların, levha yüzeyinin normali ile yaptığı açının cosinusu ile doğru orantılıdır (Cosα). Işık yayan kaynağıngiai: ^= foton sayısı P 3 = = Esk t Efoton t In tane fotonun enerjisi = E=hfl P=n. hc at 187 209 <\2> + 0 2/7 + 0 7/7 Notlar Epx = Efy x x = xy fx = fy Akım renkleegit Akım loy то Tx = Ty اداعtoton Ja Эфх=фу qerilim lechauzoklyp DX Alax) Alay X ve Y fotonları aynı fotosele gön- deriliyor, Akım-qerilim grafikleri şe- kildeki gibi oluyor. - maksimum akımlarının eşit olması aik aiddetlerinin eşit olduğunu qaste- rir. Kesme potansiyellerinin eşit olması X ve sınlarının - -energi frekans - dalga boyu renk niceliklerinin aynı olduğunu gösterir. Lox ve Loy değerlerinin farklı olması anot ve katot arası uzaklıkların farkl olduğunu gösterir. (x'te daha yakın) 4x=by=Dz Işık akıları sabit olan farklı renkteki XN, işınları ayni fotosele ayni biçimde gönderiliyor. Akım-gerilim qrafikleri şekil- daki gibi ise, - E = Ebrevk Vz vy xx fzfy fx gerilim Gelen fotonların frekansı artarson to artarken, imax değişmez. Olayın Günlük Yoşantımımızdaki Yeri Sokak lambaları Alarm sistemleri Otomatik açılıp kapanan kapılar, musluklar videolar • Otomatik kontrol sistemleri Kullanım alanlarından bazılarıdır. X At 191 • fotonsayisi x Jy Dx Ox> by IxIy pot. Vx Vy fark Efx > Ery fx) fu Au) Ax 192 / 209 <\2> Notlarım T +0 6/7 akım (şekil-1) Ebinx = Ely -Efy Дхаду = fx = fy Vy Efy 50270 7IX) Bye Y ışınları oyni fotosele gönde- qerilim rilince gerilim grafikleri şekil - i/bulord X in maksimum akımının Yninkin - den büyük olması. Xin 131k şiddeti- ninnin aik aiddetinden büyük olduğunu gösterir. And-katot oal Kesme potansiyellerinin eşit olması upakly 55x Xin leunco daha bay 0x=b4 Xile Yanlarının, -energi r frekans - • dalga bays L - renk ✓ değerlerinin aynı olduğunu gösterir. 7 foton sayısı eşit Ix=fy x ve ışınları aynı fotosele gönderili- Lox - Toy (zekil-2) Epx>. fx > fy Jx <By Yeşil Kırmızı Mor Yeşil qerilim yor. Akım-qerilim qrafikleri şekildeki qibi oluyor. X ve "waablik by) lex nin maksimum akımlarının eşit olması 13ık şiddetlerinin eşit oldu qunu gösterir. Xin kesme qeriliminin, Yninkinden büyük olmasi X in energisinin ve frekansının 'den büyük, dalga bo- ༥unun Y'ninkinden küsük olduğunu gösterir. Ex7Ey fx7fy dy>dx Alan Alany * X ve Y aynı renkli anları farklı fo_ Sellere gönderilmiş olsun - Akım-gerilim grafiği ekil-2'deki gibi olsun. 190 Fotonlar aynı renkli ise energiler: exittir. E = Eb tevк'dan Vxy ise, X işınlarının ulaştığı yüzeyin bağlanma energisi, Yızınlarının ulaştığı yüzeyin bağlanma energisinden daha küçüktür. 191 209 \>