Question

СРОЧНО!!! Почему в металлах не наблюдается ВНУТРЕННИЙ фотоэффект? Я знаю, что в металлах наблюдается внешний, а внутренний для полупроводников и диэлектриков, но почему?

Answer 1

В металле электроны уже находятся в зоне проводимости (ЗП) и когда они поглощают фотоны с энергией меньше, чем работа выхода, в сущности ничего не происходит. Они перескакивают чуть выше по ЗП, затем безызлучательно релаксируют. Только если фотон несет достаточную энергию, происходит выбивание электрона из ЗП - ионизация или внешний фотоэффект иными словами

В диэлектриках и п/п ситуация иная, там носителей заряда в ЗП нет, или очень мало. Поэтому когда электрон валентной зоны поглощает фотон достаточной энергии, он может выскочить в зону проводимости (если энергия фотона превышает ширину запрещенной зоны). В этом случае облучение вещества светом не приводит к его ионизации, но приводит к увеличению числа носителей и повышению проводимости, то есть к внутреннему фотоэффекту

Answer 2

Why Internal Photoelectric Effect is Not Observed in Metals

The internal photoelectric effect is not observed in metals due to their unique electronic structure and the nature of their valence electrons. In metals, the valence electrons are delocalized and form a "sea of electrons" that is free to move throughout the metal lattice. This results in a different behavior compared to semiconductors and insulators.

1. Electronic Structure of Metals: Metals have a unique electronic structure where the valence electrons are not bound to individual atoms but are instead shared by all the atoms in the metal lattice. This delocalization of electrons allows them to move freely throughout the metal.

2. Energy Levels and Band Structure: In metals, the energy levels of the valence electrons form continuous bands rather than discrete energy levels. This continuous band structure allows for easy movement of electrons, leading to high electrical conductivity.

3. Absence of Band Gap: Unlike semiconductors and insulators, metals do not have a band gap between the valence band and the conduction band. This means that there is no energy barrier for the electrons to overcome, allowing them to be easily excited and participate in the photoelectric effect.

4. External Photoelectric Effect: In metals, the photoelectric effect primarily occurs at the surface, leading to the observation of the external photoelectric effect. When photons with sufficient energy strike the metal surface, they can eject electrons from the outermost energy levels, resulting in the observed photoelectric effect.

5. Summary: In summary, the unique electronic structure of metals, characterized by delocalized valence electrons and continuous energy bands, leads to the absence of an internal photoelectric effect. Instead, metals primarily exhibit the external photoelectric effect, where photons interact with the metal surface to eject electrons.