Фотоэлектронная эмиссия — это эмиссия, при которой дополнительная энергия эмиттируемым электронам сообщается квантами лучистой энергии (фотонами). Энергия фотонов определяется соотношением (1-2).

Квант энергии излучается и поглощается целиком, поэтому электрон проводимости, «поглотивший» фотон, увеличивает свою энергию на величину ε, и если ε >= W₀, то такой электрон способен совершить работу выхода, т. е. эмиттироваться. Из сказанного следует, что при T = 0 К фотоэлектронная эмиссия возникает при выполнении условия

ε = hv = hc/λ >= W₀, (1-28)

где с ≈ 3*10⁸ м/с — скорость света; λ— длина световой волны, м.

Принимая в соотношении (1-28) знак равенства и решая его относительно λ, находим граничную длину волны λ_гр = hc/W_o. При комнатной температуре некоторые электроны уже обладают энергиями, большими W_F (см. рис. 1-13, а), поэтому в реальных условиях фотоэлектронная эмиссия возникает на несколько более длинных волнах.

На рис. 1-19 показана примерная спектральная характеристика плотности тока фотоэлектронной эмиссии j_э.ф = φ(λ). Кривая 1 характеризует нормальный фотоэффект.

1 2