Мы уже говорили, что разные металлы имеют различную работу выхода. У металлов с большой работой выхода (серебро, медь, железо, цинк и др.) внешний фотоэлектрический эффект вызывается только ультрафиолетовыми лучами. Существуют металлы (калий, натрий, цезий и др.), у которых фотоэлектрический эффект происходит и под действием видимого света. Наконец, некоторые специально обработанные металлы имеют небольшую работу выхода электронов. У них фотоэлектрический эффект происходит даже под действием инфракрасных лучей ближней области.
Поверхность металла, испускающая при освещении электроны, называется фотокатодом, а электрод, улавливающий эти электроны, — анодом. На использовании явления внешнего фотоэлектрического эффекта основана работа фотоэлементов и электроннооптических преобразователей. Установка А. Г. Столетова, на которой он изучал явление фотоэлектрического эффекта, была первым в мире фотоэлементом.
Мы уже говорили, что разные металлы имеют различную работу выхода. У металлов с большой работой выхода (серебро, медь, железо, цинк и др.) внешний фотоэлектрический эффект вызывается только ультрафиолетовыми лучами. Существуют металлы (калий, натрий, цезий и др.), у которых фотоэлектрический эффект происходит и под действием видимого света. Наконец, некоторые специально обработанные металлы имеют небольшую работу выхода электронов. У них фотоэлектрический эффект происходит даже под действием инфракрасных лучей ближней области.
Поверхность металла, испускающая при освещении электроны, называется фотокатодом, а электрод, улавливающий эти электроны, — анодом. На использовании явления внешнего фотоэлектрического эффекта основана работа фотоэлементов и электроннооптических преобразователей. Установка А. Г. Столетова, на которой он изучал явление фотоэлектрического эффекта, была первым в мире фотоэлементом.
Однако использовать этот фотоэлемент для практических целей не представлялось возможным из-за его громоздкости и очень малой чувствительности. В настоящее время усилиями многих ученых и инженеров созданы весьма компактные и чувствительные фотоэлементы.
На рис. 19 изображена схема одного из современных фотоэлементов, применяющихся в технике. Он имеет фотокатод, нанесенный на внутреннюю стенку стеклянного баллона. Анодом служит небольшое металлическое кольцо. Стеклянный баллон соединяется с цоколем, в котором впрессованы ножки для включения в электрическую цепь. Свет попадает через стекло на светочувствительный слой и выбивает из него электроны. Поток выбитых электронов устремляется к кольцу и замыкает электрическую цепь батареи. В цепи появляется электрический ток.
Для получения светочувствительного слоя (фотокатода) в современных фотоэлементах применяются различные металлы и их соединения. Наиболее распространенным фотокатодом является кислородно-цезиевый. Этот фотокатод сложный. Сложными катодами называются такие катоды, у которых атомарные слои, уменьшающие работу выхода, находятся не непосредственно на металлической подложке, а отделены от нее промежуточным слоем. Кислородно-цезиевый фотокатод изготовляется следующим образом. На стекло баллона наносится тонкая пленка серебра (подложка), на поверхности которой создается слой окиси цезия. Поверх этого слоя методом испарения цезия в вакууме наносится еще один слой — тончайшая пленка чистого металлического цезия.
В 1936 году немецким физиком П. Герлихом был создан новый, еще более чувствительный фотоэлемент — сурьмяноцезиевый. В этом фотоэлементе в качестве светочувствительного вещества используют сплав двух металлов — цезия и сурьмы, а поверхностный слой фотокатода состоит из чистого цезия. Сурьмяно-цезиевые фотокатоды в видимой части спектра в несколько раз чувствительнее кислородно-цезиевых. В настоящее время они широко применяются в технике.