3.2.   Внешний фотоэффект

Внешним фотоэффектом называется испускание электронов веществом под действием света. Энергетический баланс при фотоэффекте выражается уравнением Эйнштейна:

,                                                (3.1)

где – энергия светового кванта, переданная электрону, А – работа выхода электрона за пределы вещества,  – максимальная кинетическая энергия освободившегося электрона.

Уравнение (3.1) дает теоретическое обоснование законов фотоэффекта, экспериментально установленных еще Столетовым (1883 – 1889 гг.):

1) максимальная скорость фотоэлектронов определяется частотой света и не зависит от его интенсивности;

2) фототок насыщения пропорционален световому потоку;

3) для каждой поверхности существует минимальная частота () (так называемая красная граница фотоэффекта), при которой еще возможен внешний фотоэффект:

.

При , фотоэффект отсутствует.

Диапазон спектральной чувствительности фотоэлектронных приборов определяется типом применяемого фотокатода, а в некоторых случаях и материалом входного оптического окна. Наиболее часто встречающиеся типы фотокатодов, приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Типы фотокатодов

Обозначение спектральной характеристики

Область спект­ральной чувствительности, мкм

Тип фотокатода

С-1

0,400 – 1,200

Серебряно-кислородно-цезиевый (AgOCs)

С-2

0,400 – 0,650

Сурьмяно-цезиевый (SbCs) массивный

С-3

0,215 – 0,600

Сурьмяно-цезиевый (SbCs) с увиолевым стеклом

С-4

0,330 – 0,650

Сурьмяно-цезиевый (SbCs) полупрозрачный

С-5

0,300 – 0,800

Висмуто-серебряно-цезиевый (BiAgCs)

С-6

0,300 – 0,600

Сурьмяно-цезиевый (SbCs) на металлической под­ложке

С-7

0,320 – 0,750

Висмуто-серебряно-цезиевый (BiAgCs)

С-8

0,300 – 0,800

Многощелочной (SbKNaCs)

С-9

0,160 – 0,650

Сурьмяно-кислородно-цезиевый (SbCs (0))

С-10

0,215 – 0,320

Магниевый (Mg) с увиолевым стеклом

С-11

0,300 – 0,850

Многощелочной (SbKNaCs) полупрозрачный

С-13

0,215 – 0,830

Многощелочной (SbKNaCs) с увиолевым стеклом

С-14

0,200 – 0,400

Теллурид-цезиевый (TeCs2)

С-15

0,160 – 0,600

Сурьмяно-цезиевый (SbCs) на кварцевой подложке­