Page 132 - 6377
P. 132
нанесені на внутрішню поверхню скляного балона. Матеріал фотокатода вибирається
залежно від області застосування фотоелемента. Так, сурм’яно-цезієві фотокатоди чутливі до
ультрафіолетової та короткохвильової частини видимого світла, киснево-цезієві – до
інфрачервоної частини спектру. Друга половина балона прозора – для проходження світла у
середину. У центрі балона розташований анод у вигляді кільця або сфери, який ефективно
вловлює вибиті фотоелектрони.
При бомбардуванні у вакуумі поверхні металу швидкими електронами, ці електрони
викликають емісію нових електронів з цієї ж поверхні, тобто спостерігається явище
вторинної електронної емісії. Число вторинних електронів може бути у декілька разів
більшим за число первинних електронів. Це явище лежить в основі роботи фотоелектричних
помножувачів, які застосовуються у різних галузях науки і техніки: у ядерній фізиці як
сцинтиляційні лічильники, у спектрометрії, для підсилення слабких іонних струмів у мас
спектрометрії та ін.
Фотоелектронний помножувач (рис. 6) являє собою електровакуумний прилад, що
складається з фотокатода, системи вторинних емітерів, електродів (динодів) і анода
(колектора) з додатковими електродами.
Під дією електромагнітного випромінювання з поверхні фотокатода вибиваються
електрони. Під дією електричного поля між фотокатодом і першим електродом системи
електрони прискорюються і спрямовуються на перший емітуючий електрод. За рахунок
вторинної електронної емісії з першого динода вибивається у разів електронів більше, ніж
на нього падає. Внаслідок лавиноподібного процесу, який відбувається у фото помножувачі,
10
5
на аноді збирається у 10 − 10 разів більше електронів, ніж було вибито з фотокатода.
40.12. Ефект Комптона та його пояснення. Комптонівське розсіювання – явище
розсіювання фотонів на вільних заряджених частинках, наприклад, електронах.
При комптонівському розсіюванні фотон віддає частину своєї енергії зарядженій
частинці. Як наслідок змінюється його власна енергія, а отже, довжина хвилі.
Явище розсіювання рентгенівських і гамма-променів на електронах відкрив у
1923 році Артур Комптон, за що отримав Нобелівську премію за 1927 рік. Важливість
відкриття зумовлена тим, що в класичній фізиці зміна довжини електромагнітної хвилі при
розсіюванні на вільній зарядженій частинці неможлива. При розсіюванні фотона на
зарядженій частинці повинні виконуватися закон збереження енергії і закон збереження
імпульсу. Ці обмеження роблять неможливим таке розсіювання для квантів
електромагнітного поля з малою частотою. Енергія, втрачена фотоном при комптонівському
розсіюванні, передається електрону. В результаті виникає високоенергетичний електрон
віддачі. Комптонівське розсіювання є основним каналом розсіювання електромагнітних
хвиль на речовині в області енергій від 0,5 до 3 МеВ.