гой. Они получили значение: h — 6, 543 • 10“27 эрг/сек. ± 0, 1—0, 2%. С такой же точностью произведены измерения Ольпина в 1930 на натрий: /1=5, 541 • 10"27 эрг/сек. ±0, 15%.
Кривая зависимости фототока от напряжения (вольт-амперная характеристика, рис. 7) позволяет определить также и число электронов, имеющих какую-нибудь определенную скорость. Дифференцируя кривую по v, узнаем число электронов, скорости которых лежат в каком-угодно интервале скоростей. Различные йсследования показывают, что число электронов, имеющих максимальную скорость, весьма мало — наибольшее число электронов имеют скорости ок. 0, 4 максимальной. Впрочем для тонких пленок число электронов с большими скоростями увеличивается. Кривые распределения скоростей, полученных для различных длин волн, практически совпадают, для различных металлов они слегка отличаются друг от друга.
Особый интерес приобретает изучение скоростей при фотоэффекте в рентгеновых и у-лучах; тот факт, что кванты этих лучей в тысячи раз больше квантов ультрафиолетовых лучей, вызывает ряд следствий большого принципиального значения: 1) в этой области отпадает понятие границы фотоэффекта; 2) срывание электронов происходит с внутренних атомных энергетических уровней К, L и М. Так как работа срывания электронов для различных уровней имеет различное значение, имеем, что скорости, определяемые соотношением — у- = hv — P, должны иметь дискретные значения. Действительно при отклонении электронов магнитным полем получается линейный спектр, состоящий из отдельных линий. Это является прямым подтверждением теории Бора. Изучение этого спектра дает возможность определить значение скоростей, а значит и энергии атомных уровней для каждого отдельного случая; 3) /-лучи, испускаемые радиоактивными веществами, тоже выбрасывают электроны с дискретным спектром скоростей; их изучение дает возможность измерить частоту/-лучей.
Направление вылета фотоэлектронов представляет собой один из наиболее интересных вопросов из всей области фотоэлектрических явлений, и здесь изучение фотоэффекта в рентгеновых лучах дает наиболее полные данные, тогда как в видимых и ультрафиолетовых лучах направление вылета сравнительно медленных электронов сильно искажается при выходе через поверхность; здесь при больших скоростях — порядка сотен вольт — -мы можем проследить первоначальное, неискаженное направление вылета. Весьма плодотворным оказывается метод камеры Вильсона; здесь мы можем проследить каждый отдельный акт и видеть, в каком направлении вылетают срываемые с атомов газа электроны. Исследования производились как в неполяризованном свете рентгеновых лучей, так и в поляризованном.
В первом случае определялось число электронов, вылетевших под нек-рым углом, во втором — изучалось распределение составляющих скорости электрона. Оказалось, что большинство электронов вылетает под прямым углом к направлению пучка, хотя наиболее вероятное направление вылета слегка наклонено вперед.
Исследования с поляризованными лучами показали, что электроны стремятся вылететь по направлению электрического вектора.Исследование направления вылета электронов и ультрафиолетовых лучей при внешнем фотоэффекте с поверхностей металлов показало, что распределение электронов всегда симметрично относительно нормали к поверхности независимо от угла падения и поляризации света. Зависимость от направления электрического вектора не может быть так ясно выражена, как в случае фотоэффекта с отдельных атомов газа в камере Вильсона, так как луч света, входящий в металл, уже перестает быть поляризованным. Применение квантовой механики к вопросу о направлении электронов дает кривые распределения, вполне совпадающие с экспериментальными.
Граница фотоэффекта есть та длина волны, при которой скорость электронов равна нулю; отсюда, по уравнению Эйнштейна: hvQ= =P-eV0, где Vo — энергия в вольт-электронах.
Таким образом граница фотоэффекта всецело определяется работой выхода; это — весьма важная характеристика фотоэлектрической поверхности; ее определению при разных условиях посвящено значительное число исследований.
Существует два главных метода определения границы фотоэффекта: метод задерживающего поля и метод непосредственного определения v0 из кривой спектрального распределения (см. ниже).
Среди экспериментальных данных имеются большие разногласия, вызванные гл. обр. чрезвычайной чувствительностью фотоэлектрических поверхностей к загрязнениям; ничтожные количества посторонних веществ, в особенности газов, абсорбированных и. адсорбированных поверхностью, сильно смещают границу фотоэффекта. Так как никогда нет уверенности в том, что мы действительно имеемг обезгаженную поверхность, становится понятным наличие противоречивых данных и разногласий в полученных величинах. Среди других факторов, смещающих границу фотоэффекта, следует отметить влияние температуры и сильных электрических полей. Повышение температуры обычно уменьшает работу выхода и смещает границу в сторону длинных волн; в том же направлении действует и сильное электрическое поле; эффект очень слаб для чистых поверхностей, но становится весьма заметным для сложных фотокатодов; так, Линфорд, прилагая поле в 8.000 вольт, передвинул границу фотоэффекта поверхности, покрытой окисью бария, с 9.200 А до 10.800 А, т. е. в инфракрасную часть спектра.
В настоящее время наиболее точно известны границы фотоэффекта и работы выхода следующих металлов: 1 Вещество
Серебро 20° с . . .
» 600° с . . .
Золото 29° С ... .
•» 740° С . . . .
Железо ..................
Ртуть ......................
Никель..................
Платина..................
Палладий .....
Радий ......................
Тантал 20° С . . . .
» 700° С . . . .
Грани
Работа выхода в вольтах ца фоэксперимент. теорет. тоэффекта фотопо Фав А электр. термоион. улеру 2.610 2.700 2.650 2.610 2.620 2.785 2.463 1.962 2.488 2.500 3.050 3.150
4, 43 4, 56 4,, 82 4, 73 4, 72 4, 53 5, 01 6, 30 4, 96 4, 57 4, 05 3, 92
4, 08(925° С) 4, 42(1.050°С)
6, 27—4, 58 4, 07—4, 47 — ;4, ЭО — ’ —
— — — — 4, 12 —
