MODUL № 9. YORUG’LIKNING KORPUSKULYAR XUSUSIYATI.
27-MAVZU: FOTOSAMARA HODISASI. STOLETOV TAJRIBASI.
TASHQI FOTOSAMARA UCHUN EYNSHTEYN FORMULASI. TASHQI
FOTOSAMARA HODISALARINING AMALDA QO’LLANILISHI.
Reja:
1. Yorug’lik ta’sirida moddalardan elektronlarning uzib chiqarilishi.
2. Fotosamara turlari.
3. Fotosamaraning tajribalarda aniqlangan qonunlari.
4. Fotosamara uchun eynshteyn formulasi.
Moddaning yorug’lik ta’sirida elektronlar
chiqarish hodisasi
fotoelektrik
samara
yoki
fotosamara
deyiladi. Bu hodisani 1887 yilda
G.Gers
ochgan bo’lib,
bunda u zaryadsizlagichning rux sharchalari orasidagi uchqunning paydo bo’lishi
sharchalardan birini ultrabinafsha nurlar bilan yoritilganda ancha yengillashishini
sezgan. 1888-1889 yillarda
A.G.Stoletov
fotosamarani atroflicha o’rganib, quyidagi
qonuniyatlarni aniqlanadi:
1. Yorug’lik ta’sirida ajralib chiqqan zaryadlar manfiy ishoraga ega bo’ladi;
2. Ultrabinafsha nurlar eng ko’p ta’sir ko’rsatadi;
3. Jismdan chiqqan zaryad miqdori o’nga yutilgan yorug’lik
energiyasiga
proporsional.
1898 yilda
Lenard
va
Tomson
yorug’lik ta’sirida ajralib chiqqan zarralarning
solishtirma zaryadini o’lchab, bu zaryadlar elektronlar ekanligini aniqladilar.
Yorug’lik kvars darcha orqali havosi so’rib olingan ballon ichiga o’tib,
tekshirilayotgan materialdan yasalgan
K
katodni yoritadi. Fotosamara natijasida
chiqarilgan elektronlar elektr maydon ta’sirida
A
anodga tomon harakatlanadi.
Natijada asbob zanjiridan fototok o’tadi, u
G
galvanometr bilan o’lchanadi. Anod
bilan katod orasidagi kuchlanish
P
potensiometr yordamida o’zgartirilishi mumkin.
Fotosamara yoritiluvchi sirtning holatiga kuchli darajada bog’liq. Milliken
yuqori vakuum ostidagi tekshirilayotgan sirt ustidagi plyonkani yo’qotib, uni
tozalaydigan asbobni ishlab chiqdi. Fotosamarani o’rganish uslubini P.I.Lukirskiy
va S.S.Prilejayevlar
anchagina takomillashtirib, sferik kondensator usulini
qo’lladilar va bu yordamida Plank doimiysining qiymatini katta aniqliqqacha
tajribada topdilar. Ularning qurilmalarida kumushlangan
sferik shisha ballon
devorlari anod vazifasini o’taydi. Ballon markaziga sharcha ko’rinishidagi katod
o’rnatilgan.
Rasmda fotosamaraning volt-amper xarakteristika, ya’ni o’zgarmas
F
yorug’lik oqimi ta’sirida
i
fototokning
elektrodlar orasidagi
U
kuchlanishga
bog’liqligini ko’rsatuvchi egri chiziq tasvirlangan. Bu egri chiziqdan biror uncha
katta bo’lmagan kuchlanishda fototokning to’yinishga, ya’ni katoddan uchib
chiqayotgan hamma elektronlarning anodga yetib borishga erishishi ko’rinib
turibdi.
Demak,
i
m
to’yinish tok kuchi yorug’lik ta’sirida
katoddan birlik vaqtda
uchib chiqayotgan elektronlar soni bilan aniqlanadi.
U
=0 bo’lganda fototok yo’qolmaydi. Bu hol elektronlar katoddan noldan
farqli tezlik bilan uchib chiqishlarining dalili bo’lib xizmat qiladi. Fototok nolga
teng bo’lishi
uchun
U
t
to’xtatuvchi kuchlanish (buni
to’xtatuvchi potensial
ham
deb yuritiladi) berish lozim. Bunday kuchlanishda hech qanday elektron,
hatto
katoddan chiqishda tezlikning eng katta
v
m
qiymatiga ega bo’lgani to’xtatuvchi
maydonni yengib, anodga yetib bora olmaydi. Shuning uchun
t
m
eU
m
2
2
1
(26.1)
deb yozish mumkin,
bunda
m
-elektronning massasi. Shunday qilib to’xtatuvchi
kuchlanish
U
t
ni o’lchab fotoelektronlar tezligining maksimal qiymatini aniqlash
mumkin.