반도체공학 - 광전효과에 관해

소개글

반도체공학 - 광전효과에 관해에 대한 보고서 자료입니다.

목차

실험1) 빛의 파장에 따른 광전효과 (빛의 세기 일정)
실험2) 빛의 세기에 따른 광전효과 (파장 일정)
실험3) 물질의 종류에 따른 광전효과

본문내용

의 표면에서 전자가 튀어나온다. 높은 한계진동수를 가진 물질의 전자를 분리하기 위해서는 높은 진동수를 가진 광자가 필요하다. 광자의 진동수는 광자의 에너지와 관련이 있으며 이는 빛의 색을 결정한다.
또한, 같은 물질에서의 방출되는 전자의 개수는 전자와 충돌하는 광자의 개수, 즉 빛의 세기(빛의 밝기)와 비례한다.
실험1) 빛의 파장에 따른 광전효과 (빛의 세기 일정)
빛의 세기(100%)를 고정하고 빛의 진동수를 변경하였다. 위에서 말했듯이 한계 진동수 이상의 빛을 쬐어 주어야만 전자가 튀어 나온다. 소듐은 약 1/541nm 의 한계 진동수를 갖는다. 그리고 광자의 진동수가 높아질수록 전자가 갖는 운동에너지는 1/2mv^2 = hv - w 의해 더 커진다. 또한 흐르는 전류 역시 더 커짐을 알 수 있다.(튀어 나오는 전자의 수가 늘어나서)
실험2) 빛의 세기에 따른 광전효과 (파장 일정)
빛의 파장(진동수)을 일정하게 하고 빛의 세기를 조절하였다.
그 결과 광자의 운동에너지는 일정하였다.(진동수가 변하지 않았으므로) 반면에 전자의 수는 빛의 세기에 비례하므로 빛이 강할 때 더 많은 전류가 흘렀다.
실험3) 물질의 종류에 따른 광전효과
앞선 두 개의 그림은 같은 파장(400nm), 같은 빛의세기(50%) 에서의 소듐과 구리의 광전효과이다. 소듐의 경우 한계진동수를 넘어 전자가 튀어 나오고 있는 반면에 구리의 경우에는 빛이 한계 진동수에 도달하지 못하여 전자가 튀어나오지 않고 있다. 마지막 그림은 빛의 파장이 259nm일 때 구리의 광전효과가 일어나고 있는 모습이다.
즉, 물질에 따라 한계진동수가 다르다.

키워드

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