반도체공학 - 광전효능에 관해
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작성일 22-09-24 07:16
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위에서 말했듯이 한계 진동수 이상의 빛을 쬐어 주어야만 전자가 튀어 나온다.
또한, 같은 물질에서의 방출되는 전자의 개수는 전자와 충돌하는 광자의 개수, 즉 빛의 세기(빛의 밝기)와 비례한다. 소듐은 약 1/541nm 의 한계 진동수를 갖는다. 이후 전자는 광자가 가진 에너지를 갖게 된다된다. 높은 한계진동수를 가진 물질의 전자를 분리하기 위해서는 높은 진동수를 가진 광자가 필요하다. 또한 흐르는 전류 역시 더 커짐을 알 수 있따(튀어 나오는 전자의 수가 늘어나서)
test(실험) 2) 빛의 세기에 따른 광전effect (파장 일정)
빛의 파장(진동수)을 일정하게 하고 빛의 세기를 조절하였다. 금속 밖으로 나간 전자가 가진 에너지는 광자가 가진 에너지에 일함수를 뺀 값이 된다된다.
1/2mv^2 = hv - w (m은 전자의 질량, 앞의 v는 전자의 속도, h=플랑크 상수, 뒤의 v는 광자의 진동수, w는 일함수 즉 속박에너지)
한계진동수 이상의 진동수를 가진 빛을 금속 물질에 쬐어주면, 광자가 물질의 자유전자와 충돌하면서 물질의 표면에서 전자가 튀어나온다.
그 결과 광자의 운동에너지는 일정하였다.
test(실험) 1) 빛의 파장에 따른 광전effect (빛의 세기 일정)
빛의 세기(100%)를 고정하고 빛의 진동수를 변경하였다. 그리고 광자의 진동수가 높아질수록 전자가 갖는 운동에너지는 1/2mv^2 = hv - w 의해 더 커진다. 광자의 진동수는 광자의 에너지와 관련이 있으며 이는 빛의 색을 결정한다. 이때 에너지가 일함수(w)라고 하는 속박에너지 이상이 되면 전자는 금속 밖으로 튀어나가게 된다된다.
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반도체공학 - 광전효능에 관해
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광전effect : 금속 등의 물질에 일정 진동수 이상의 빛을 비추었을 때 전자가 튀어 나오는 현상, 전자는 금속 내에서 원자핵의 (+)전하와 전기력에 의해 속박되어 있따 여기에 빛을 쬐면 빛이 가진 이중성, 즉 波動성과 입자성 중 입자 성질에 의해 빛의 알갱이 광자가 전자와 충돌하게 된다된다.(진동수가 변하지 않았으므로) 반면에 전자의 수는 빛의 세기에 비례하므로 빛이 강할…(drop)
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