Céard iad Fóitóna Éileachta?

Céard iad Fóitón Éileacáin?

Míniú ar Fóitón Éileacáin

Is é fóitón éileacáin ná eileactrón a sheilbhítear ó mhátráil nuair a chuirtear foréigneach solais isteach inti. Is é an t-efect photoelectric é an próiseas seo agus is é atá tar éis na príomhchomhtheacs a thabhairt don théama nádúrach quantum den solas agus an mátráil. Tabharfaidh an alt seo léargas ar céard iad fóitón éileacáin, conas a gheobtar iad, na factóirí a mheastar leis an gcúrsa éileacáin, agus a úsáid i dtionscal agus i réimsí eolaíochta.

Efect Photoelectric

Is é an efect photoelectric an próiseas ina seilbhítear eileactrón ó mhátráil nuair a chuirtear foréigneach solais isteach inti, agus tá sé ar feadh de réimse uafásach nó foréigneach solais. D'fhéadfadh an mátráil bheith mar meiteal, semiconductor, nó aon rud le eileactróna saor nó beagán cosanta ar an tsraith. D'fhéadfadh an solas bheith mar sholas amháin, ultraviolet, nó X-ray, ag brath ar an gcoinneart oibre an mhátráil.

Tá an coinneart oibre míniú mar an foréigneach íontach is lú atá riachtanach chun eileactrón a bhaint as stiúir an mhátráil. Mearsaithe i neart eileactrón (eV), tá an aonad foréigneach seo ina ionadaí ar an n-foréigneach a fhásann eileactrón ag dul trí dhifríocht potansial d'vot. Tá an coinneart oibre ag athrú lena choinneart agus coinníoll, go minic idir 2 agus 6 eV do mhéiteail.

Nuair a chuirtear solas freisin f nó long λ ar an tsraith an mhátráil, tá foréigneach E ag gach fotón (nó quantum den solas) a chuirtear isteach

E=hf=λhc

áit a bhfuil h constant Planck (6.626 x 10^-34 J s), agus c an luas an tsolais (3 x 10^8 m/s). Má tá an foréigneach fotón E níos mó nó cothrom leis an gcoinneart oibre W an mhátráil, ansin is féidir leis an bhfotón a chur isteach a foréigneach i eileactrón ar an tsraith, agus is féidir leis an eileactrón éalú as an mátráil le roinnt foréigneach cinetic K a thabhairt

K=E−W=hf−W

Tá an eileactróna a sheilbhítear anseo mar fóitón éileacáin, agus formúlaíonn siad photocurrent a mheastar trí an mátráil a ceangal le circuit baile.

Coinneart Oibre

Tá an coinneart oibre an foréigneach íontach is lú atá riachtanach chun eileactrón a bhaint as an mátráil, ag tabhairt faoi éileacáin fóitón.

Éileacáin Iomaíoch

Tá an éileacáin fóitón iomaíoch agus déantar é ag brath ar an rata an tsolais, gan a bheith ag brath ar a intinsitas.

Úsáid

Cellaí photoelectric nó cellaí gréine: Is iad seo na nithe a dhéanann an t-ealaín solais a athraíodh i dtionscal gréine tríd an efect photoelectric a úsáid. Tá siad cosanta de mhátráil semiconductor (mar shampla silicon) a chuirtear isteach fotóna agus seilbhíonn fóitón éileacáin, a ndearna siad tar éis sin árasáil agus formúlaíonn siad photocurrent.

Photomultiplier tubes: Is iad seo na nithe a dhéanann an t-ealaín solais a ardú trí eileactróna dearaid a chur isteach nuair a bhíonn siad buailte ag fóitón éileacáin. Tá siad ag úsáid i dtectóirí radharc, spechtroscóip, reathaimeacht, agus íomháigh léigheasa.

Spechtroscóip fóitón:

Is é seo an téicnic a úsáideann fóitón éileacáin chun an comhbhaint cheimiceach agus struchtúr eileactrónach na mátráil a scrúdú. Involves shining a beam of photons (such as X-rays or UV light) on a sample and measuring the kinetic energy and angular distribution of the emitted photoelectrons. By using the conservation of energy principle, the binding energy of the photoelectrons can be calculated, which reflects the energy levels of the atoms and molecules in the sample. Photoelectron spectroscopy can provide information about the valence and core electrons, the molecular orbitals, the chemical bonds, and the surface properties of materials. Photoelectron spectroscopy is widely used in physics, chemistry, biology, and materials science.

Achoimre

In this article, we have learned about photoelectrons and their applications. Photo electrons are electrons that are emitted from a material when it absorbs light energy above a certain threshold frequency.

The phenomenon of photoelectron emission is known as the photoelectric effect, and it supports the quantum theory of light and matter. The photoelectric effect has some characteristic features that depend on the frequency and intensity of light, the work function of the material, and the kinetic energy of photoelectron.

Photo electrons can be used to study the electronic structure and chemical composition of materials by using various techniques of photoelectron spectroscopy, such as X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS), angle-resolved photoelectron spectroscopy (ARPES), two-photon photoelectron spectroscopy (2PPE), and extreme-ultraviolet photoelectron spectroscopy (EUPS).

Photoelectron spectroscopy is an important tool for understanding the properties and interactions of atoms and molecules in different states of matter.