يحدث التأثير الكهروضوئي عند وجود انبعاثات إلكترونية في مادة معينة. ينتج هذا التأثير عادة في المواد المعدنية التي تتعرض للإشعاع الكهرومغناطيسي ، مثل الضوء.
عندما يحدث هذا ، فإن هذا الإشعاع يمزق الإلكترونات من على السطح. بهذه الطريقة ، تقوم الموجات الكهرومغناطيسية المرتبطة بهذه الظاهرة بنقل الطاقة إلى الإلكترونات.
تعلم المزيد عن الإلكترونات و ال موجات كهرومغناطيسية.
ما هي الفوتونات؟
مخطط التأثير الكهروضوئي
الفوتونات هي جسيمات أولية صغيرة لها طاقة وتتوسط التأثير الكهروضوئي. يتم حساب طاقة الفوتون بالصيغة التالية:
E = h.f
أين،
و: طاقة الفوتون
ح: ثابت التناسب (ثابت بلانك: 6.63. 10-34 ج.
F: تردد الفوتون
في النظام الدولي (SI) ، تُحسب طاقة الفوتون بالجول (J) والتردد بالهرتز (هرتز).
اقرأ ثابت بلانك.
من اكتشف التأثير الكهروضوئي؟
تم اكتشاف التأثير الكهروضوئي في أواخر القرن التاسع عشر بواسطة الفيزيائي الألماني هاينريش هيرتز (1857-1894). في بداية القرن العشرين كان العالم البرت اينشتاين، درست بشكل أعمق حول هذا التأثير ، مما ساهم في تحديثه. بذلك ، فاز أينشتاين بجائزة نوبل.
وفقًا لأينشتاين ، ستتركز طاقة الإشعاع في جزء من الموجة الكهرومغناطيسية ، ولن تتوزع فوقها ، كما ذكر هيرتز.
لاحظ أن اكتشاف هذا التأثير كان ضروريًا لفهم أكبر لـ ضوء.
التطبيقات
في الخلايا الكهروضوئية (الخلايا الضوئية) ، تتحول الطاقة الضوئية إلى تيار كهربائي. تستخدم العديد من الكائنات والأنظمة التأثير الكهروضوئي ، على سبيل المثال:
- التلفزيونات (LCD والبلازما)
- الألواح الشمسية
- إعادة تشكيل الأصوات في أفلام المصور السينمائي
- الإضاءة الحضرية
- أنظمة الإنذار
- الأبواب الأوتوماتيكية
- أجهزة التحكم (العد) لمترو الأنفاق
تأثير كومبتون
مخطط تأثير كومبتون
يرتبط تأثير كومبتون بالتأثير الكهروضوئي. يحدث عندما يتناقص الفوتون (الأشعة السينية أو أشعة جاما) في الطاقة عندما يتفاعل مع المادة. لاحظ أن هذا التأثير يسبب زيادة في الطول الموجي.
تمارين امتحان القبول مع الملاحظات
1. (UFRGS) حدد البديل الذي يقدم الكلمات التي تكمل الفجوات بشكل صحيح ، بالترتيب ، في النص التالي المتعلق بالتأثير الكهروضوئي.
التأثير الكهروضوئي ، أي انبعاث….. بواسطة المعادن تحت تأثير الضوء ، هي تجربة في سياق فيزيائي غني للغاية ، بما في ذلك فرصة التفكير في عمل المعدات. الأمر الذي يؤدي إلى أدلة تجريبية تتعلق بانبعاث وطاقة هذه الجسيمات ، وكذلك فرصة لفهم عدم كفاية وجهة النظر الكلاسيكية ظاهرة.
في عام 1905 ، عند تحليل هذا التأثير ، وضع أينشتاين الافتراض الثوري بأن الضوء ، حتى ذلك الحين كان يعتبر ظاهرة موجية ، يمكن أيضًا تصورها على أنها مكونة من محتويات نشطة تخضع لتوزيع... ، كمية الضوء ، لاحقًا اتصل ….. .
أ) الفوتونات - مستمرة - فوتونات
ب) فوتونات - مستمرة - إلكترونات
ج) الإلكترونات - مستمرة - فوتونات
د) الإلكترونات - المنفصلة - الإلكترونات
بديل و
2. (ENEM) تناقض التأثير الكهروضوئي مع التوقعات النظرية للفيزياء الكلاسيكية لأنه أظهر أن الطاقة الحركية القصوى للإلكترونات ، المنبعثة من صفيحة معدنية مضيئة ، تعتمد على:
أ) حصريًا من سعة الإشعاع الساقط.
ب) التردد وليس الطول الموجي للإشعاع الساقط.
ج) السعة وليس الطول الموجي للإشعاع الساقط.
د) الطول الموجي وليس تواتر الإشعاع الساقط.
هـ) تردد الإشعاع الساقط وليس اتساعه.
بديل و
3. (UFG-GO) يصدر الليزر نبضًا أحادي اللون من الضوء لمدة 6.0 نانوثانية ، بتردد 4.0.1014 هرتز وقوة 110 ميغاواط. عدد الفوتونات الموجودة في هذه النبضة هو:
البيانات: ثابت بلانك: ح = 6.6 × 10-34 ج.
1.0 نانوثانية = 1.0 × 10-9 س
أ) 2.5.109
ب) 2.5.1012
ج) 6.9.1013
د) 2.5.1014
هـ) 4.2.1014
بديل ل
