Fotonektronlar nima?

Foton elektronlar nima?

Foton elektronining ta'rifini

Foton elektron - bu materialdan quyidagi holatda chiqqan elektron. Bu jarayon foton elektrik effekti deb ataladi va yorug'ning kvantli xususiyatini va madaniyotning kvantli xususiyatini isbotlash uchun asosiy dalil hisoblanadi. Bu maqola foton elektronlarning nimalar ekanligi, ular qanday yaratiladi, ularning chiqishi bo'lgan omillar va ularning fan va texnikada qanday qo'llanilishlari haqida tushuntiradi.

Foton elektrik effekti

Foton elektrik effekt - bu materialdan ko'rsatkichli chastotali yoki energiyali yorug'ga tabassum berilganda elektronlarning chiqishi jarayoni. Material metall, poluprovodnik yoki erkin yoki nisbatan erkin sath elektronlarga ega bo'lgan har qanday jismlardan iborat bo'lishi mumkin. Yorug' ko'rinadigan, ultrafiolet yoki rentgen parchalari bo'lishi mumkin, materialning ish funksiyasiga qarab.

Ish funksiyasi - bu material sathidan elektronni olib tashlash uchun zarur minimum energiya. Bu energiya elektron volt (eV) bilan o'lchanadi va bu energiya bir volt potentsial farq orqali harakatlanayotgan elektron tomonidan olindigi energiyani ifodalaydi. Ish funksiyasi material turiga va holatiga bog'liq, metallar uchun 2 dan 6 eV oralig'ida o'zgaradi.

Agar f chastotasiga yoki λ dalchamiga ega yorug' materialning sathiga tegishsa, har bir foton (yoki yorug' kvanti) quyidagi energiyaga ega bo'ladi:

E=hf=λhc

bu yerda h - Plank konstantasi (6.626 x 10^-34 J s), c - yorug' tezligi (3 x 10^8 m/s). Agar foton energiyasi E materialning ish funksiyasidan W yoki undan katta bo'lsa, foton sathidagi elektronka energiyasini uzatishi mumkin va elektron materialdan quyidagi kinetik energiyaga ega bo'lib chiqishi mumkin:

K=E−W=hf−W

Shunday tarzda chiqqan elektronlar foton elektronlar deb ataladi va ular materialni tashqi shemadan ulagan holda o'lchanishi mumkin bo'lgan fotostrimni tashkil etadi.

Ish funksiyasi

Ish funksiyasi - bu materialdan elektronni olib tashlash uchun zarur minimum energiya, foton elektronlarning chiqishi ustiga ta'sir qiladi.

Aniq chiqish

Foton elektronlarning chiqishi aniq va yorug'ning chastotasiga, intensivligiga bog'liq emas.

Qo'llanmalar

Foton elektron quti yoki solar quti: Bu qurilmalar foton elektrik effektidan foydalanib yorug' energiyasini elektr energiyasiga aylantiradi. Ular silitsium kabi poluprovodnik materiallardan iborat, fotonlarni oqitadi va foton elektronlarni chiqaradi, keyin elektrodlar tomonidan yig'iladi va elektr strimini tashkil etadi.

Foton multiplikator luchkalari: Bu qurilmalar zayif yorug' signalini foton elektronlarni o'rtasidagi elektronlar tomonidan chiqarilishi orqali kuchaytiradi. Ular radiatsiya detektorlari, spektroskopiyada, astronomiyada va tibbiy tasvirga qo'llaniladi.

Foton elektron spektroskopiyasi:

Bu usul foton elektronlardan foydalanib materialning kimyoviy tarkibini va elektron tuzilishini tahlil qilish uchun ishlatiladi. Bu usul X-chiziqlar yoki UV yorug' tomonidan namunaqa nurlangan holda chiqqan foton elektronlarning kinetik energiyasi va burchakli tarqalishini o'lchaydi. Energini saqlash printsipidan foydalanib, foton elektronlarning binding energiyasi hisoblanadi, bu esa namunadagi atomlar va molekulalar energiya darajalarini aks ettiradi. Foton elektron spektroskopiyasi valent va asosiy elektronlarni, molekulyar orbitalarni, kimyoviy bog'lanishlarni va materialning sath xususiyatlarini taqdim etishi mumkin. Foton elektron spektroskopiyasi fizika, kimyo, biologiya va materiallar fanida keng qo'llaniladi.

Xulosa

Bu maqolada biz foton elektronlarni va ularning qo'llanilishini o'rgandik. Foton elektronlar - bu materialdan yorug' energiyasini aniqlik chastotasiga erishganda chiqqan elektronlar.

Foton elektronlarning chiqishi fenomeni foton elektrik effekt deb ataladi va yorug'ning va madaniyotning kvantli nazariyasini qo'llab-quvvatlaydi. Foton elektrik effekt yorug'ning chastotasiga, intensivligiga, materialning ish funksiyasiga va foton elektronlarning kinetik energiyasiga bog'liq xarakteristik xususiyatlarga ega.

Foton elektronlar X-chiziqlar foton elektron spektroskopiyasi (XPS), ultrafiolet foton elektron spektroskopiyasi (UPS), burchakli foton elektron spektroskopiyasi (ARPES), ikki foton foton elektron spektroskopiyasi (2PPE) va ekstremal ultraviyolyet foton elektron spektroskopiyasi (EUPS) kabi razlichniy foton elektron spektroskopiyasi usullaridan foydalanib materialning elektron tuzilishini va kimyoviy tarkibini tahlil qilish uchun ishlatilishi mumkin.

Foton elektron spektroskopiyasi atomlar va molekulalarning xususiyatlari va munosabatlarini tushunish uchun muhim vosita hisoblanadi.