¿Por qué los electrones se mueven hacia el ánodo en el efecto Fotoeléctrico experimento?

Question

Considere un experimento de efecto Fotoeléctrico aparato como se muestra en la Figura 11.1

La variación de la fotocorriente con el voltaje aplicado a través de los $\mathrm{A}$ $\mathrm{C}$ es como se muestra en la Figura 11.3.

Mi pregunta –

¿Por qué es la actual no-cero, incluso si la tensión es cero?

Considere una situación en la que el voltaje a través de las placas es igual a cero. Los fotones de frecuencia suficiente huelga en la superficie externa de la cátodo emisor de la placa de $\mathrm{C}$. Los electrones que se libera de la atracción del núcleo como de sus neto de la energía se convierte en positivo.

Por qué creo que no debe haber neto actual?

Tan pronto como los fotones de la huelga en la superficie externa de la cátodo(que se supone ser $1$ $10$diámetros atómicos de espesor), los electrones se llega a ser libre. Ahora, como los electrones tienen energía cinética, van a salir de la superficie externa. Ahora, los electrones(con energía cinética) deben tener la misma probabilidad de ir en cualquier dirección de la superficie. Así, alrededor de la mitad de los electrones deben ir en la dirección correcta hacia el ánodo y la golpee y la mitad debe ir a la izquierda, tratando de penetrar en el interior de las superficies de la placa de cátodo.

Ahora, los electrones que se vaya a la derecha se enfrentan a algunas de campo debido a la carga del espacio presentes en el tubo, pero sin embargo, algunos electrones definitivamente va a llegar a la placa de ánodo. Después de atacar con el ánodo de la placa, se enfrenten a un poco de resistencia pero aún así, algunos electrones llegará a la baja resistencia de los cables de cobre conectado a la placa de ánodo y el miliamperímetro.

Ahora, considere la posibilidad de que los electrones que van hacia la izquierda. Definitivamente enfrentan a la resistencia de cátodo a la placa, pero algunos todavía se alcance el alambre de cobre.

Ahora, como no hay ninguna diferencia de potencial aplicada entre el$\mathrm{A}$$\mathrm{C}$, no hay necesidad de colector y el voltímetro. Así, el amperímetro se conecta en serie con el ánodo de placas y placas catódicas con cables de cobre.

Ahora, si hay corriente en el circuito, los electrones emitidos para cada uno de los lados debe dominar sobre el otro. Pero el número de electrones emitidos en ambos lados es la misma, y todos los electrones deben tener la misma resistencia a la corriente(electrones) debe fluir en un circuito cerrado. Pero si el número y la velocidad de los electrones procedentes de ambos lados son iguales, no debería haber ningún neto actual. Pero lo que hay. Por qué?

Answer 1

Usted ha hecho la suposición de que la foto-electrones se distribuyen al azar en todas las direcciones. Esta suposición, que desafía la Ley de la Conservación de la Energía y la Ley de Conservación del Impulso.

El entrante de la radiación de la fuente S tiene el impulso y la energía que debe ser conservada. Cuando la radiación entrante golpea la superficie del cátodo, algunos de la energía y el impulso es distribuida a todo el entramado metálico, en promedio, hacia el interior y en el opuesto al ángulo normal con una energía de la función de trabajo. Las fuerzas de tracción en el metal de la estructura de entramado de garantizar la uniformidad de la distribución y la energía se transforma en calor. El resto de la energía se debe reflejar en algún ángulo que conserva el momentum y la energía. Esto refleja la energía y el impulso es llevado por la foto-electrones.

Así que, hay, de hecho, no hay electrones emitidos a la izquierda en el diagrama. De hecho, la foto de los tubos son generalmente diseñados con una barra curva en la superficie del cátodo, tal que el de la foto-electrones se reflejan y enfocado hacia el ánodo.

También se debe señalar que si la foto-electrones estaban dispersos en todas direcciones, a continuación, tendríamos una acumulación de una positiva neta de carga eléctrica en el lugar de la creación de foto-electrones. Los electrones tendrían que vienen a sustituir a esta deficiencia de algún lugar, pero esto sería inconsistente. El campo eléctrico es ya sea apuntando hacia o lejos de este punto y el promedio de los electrones a la deriva será determinado por este campo eléctrico. No puede ser ambas cosas al mismo tiempo.

En realidad, la foto-electrones se desplazan hacia el ánodo y el cátodo de plomo suministros de una irrupción de electrones para reemplazar los agujeros creados. Y por lo tanto tiene una corriente que fluye a través del tubo colector y el amperímetro incluso con el potenciómetro de ajuste a 0 V.

Answer 2

La foto de una simple efecto electrizante está aquí

Los electrones aparecen como una goma de dispersión. No hay retroceso, debido a que son absorbidos por la superficie del metal. Los electrones en el vacío en movimiento en una dirección actual por la definición de la corriente.

En su configuración, lo mismo es cierto, es que los electrones que rebotan de la superficie del cátodo y golpear el ánodo de una corriente que aparece. Si hay una caída de tensión o no, la geometría de dispersión de la luz del cátodo es el mismo . La aplicación de un voltaje permite el mapeo del efecto.

Answer 3

Los electrones de inicio en el cátodo. Si salen en el vacío y, a continuación, hacia el cátodo, así que es donde se inició, por lo que el efecto neto es que no ha pasado nada. Estos electrones están contribuyendo cero a la actual. Son no contrarrestar los electrones que van cátodo --> vacío --> ánodo.

La única manera de contrarrestar los electrones que van cátodo --> vacío --> ánodo es tener otros electrones que se inician en el ánodo y el ir ánodo --> vacío --> cátodo. Pero el último no existe, porque la luz no brilla en el ánodo.

Answer 4

Después de su edición, estoy confundido. Así que puedo reemplazar mi respuesta original a una pregunta de aclaración.

Desde su descripción aparece, como si usted no está teniendo en cuenta la situación que se muestra en la imagen, sino que la misma situación se muestra a continuación: En lugar de etiquetar las "placas" como cátodo y el ánodo, he utilizado emisor $E$ y el colector $C_1$$C_2$. Además, estoy a tierra de cada plato, así que hablamos sólo de la situación descrita en la pregunta.

Ahora, todos los puntos que mencionas sentido:

• La mitad de los electrones se mueven a la izquierda y la mitad a la derecha.
• No debe haber diferencia de potencial entre los dos colectores $C_1$$C_2$. Sin embargo, esto no es cierto para el emisor y uno de los coleccionistas. Para ver esto, basta con quitar el suelo de todas las placas.
  1. Inicialmente (=antes de encender la luz) las tres placas de $E, C_1, C_2$ no va a ser cambiado.
  2. Si queremos encender las luces, los electrones serán emitidos por el emisor $E$ y será recogida por los dos colectores $C_1, C_2$. Por lo tanto, las cargas negativas se acumulan en los dos colectores $C_1, C_2$, mientras que el emisor se generará una carga negativa déficit.
  3. Suponiendo que ningún otro de los electrones libres de los flujos de o a las tres placas, el proceso se detendrá en el futuro, debido a la acumulación de potencial eléctrico. Un estado de equilibrio se alcanza. Importante: Debido a que no hay ninguna conexión entre los tres platos, no cambiamos la distribución de carga. Nos limitamos a la captura de la información, que la placa de cargos de cómo.

Ahora, podríamos medir la diferencia de potencial entre los tres platos y la conclusión de que la corriente fluya sólo desde el emisor (=ánodo) a los colectores (cátodo).

EDITAR: Con el fin de obtener la configuración de la pregunta que nos tenemos que omitir la placa de $C_2$. Esto no cambia el papel del emisor y el colector el colector $C_1$ aún se acumula electrones (convirtiéndose así en el cátodo) y el emisor $E$ "dona" a los electrones (convirtiéndose así en el ánodo).

¿Esta situación describe tu pregunta, o estoy completamente ausente?