O Det er lavetfotoelektrisk er et fænomen med kvanteoprindelse, der består af problem i elektroner af noget materiale, der er oplyst af elektromagnetisk stråling med specifikke frekvenser. Elektronerne, der udsendes af disse materialer, kaldes fotoelektroner.
Seogså: kvante teori
Hvem opdagede den fotoelektriske effekt?
O Det er lavetfotoelektrisk blev opdaget i 1886 af den tyske fysiker Heinrichhertz (1857-1894). På det tidspunkt indså Hertz, at forekomsten af ultraviolet lys på metalplader hjalp produktionen af gnister. Den teoretiske forklaring på den fotoelektriske effekt blev imidlertid kun præsenteret af den tyske fysiker Albert Einsteini 1905.
Den tvivl, der eksisterede på det tidspunkt, var relateret til energikinetikFraelektroner der blev skubbet ud af metallet: denne storhed ingenafhanggiverintensitetgiverhændelseslys. Einstein indså, at den agent, der var ansvarlig for udkastningen af hver elektron, var en enkelt foton, en lyspartikel, der overførte en del af sin energi til elektroner, der skubbede den ud af materialet, så længe dens frekvens var stor nok til at gøre det. Til dette brugte Einstein ideerne fra den tyske fysiker
MaksPlanck (1858-1947).Planck hævdede, at lys udstrålet af en sort krop det blev kvantificeret, det vil sige, det havde en minimal energiværdi, som i små pakker. Einstein udvidede ideen til alle elektromagnetiske bølger og formåede at løse problemet med den fotoelektriske effekt. Einstein og Planck modtog senere prisen Nobelprisen i fysik for hans opdagelser relateret til kvantisering af lys.
Seogså: Hvad er fotoner?
Hvordan fungerer den fotoelektriske effekt?
O Det er lavetfotoelektrisk består af udstødning af elektroner fra et materiale udsat for en bestemt frekvens af elektromagnetisk stråling. Lyspakkerne kaldes fotoner, overføre energi til elektroner. Hvis denne mængde energi er større end den nødvendige minimumsenergi til at rive elektronerne af, bliver de revet fra overfladen af materialet og danner en kædeifotoelektroner.
Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)
Energien af hver foton Det kommer an påiditfrekvens (f)derfor er der en minimumsfrekvens, der er nødvendig for at fjerne elektronerne fra materialet. Den mindste energi, som hver foton skal have for at fremme den fotoelektriske effekt, kaldes beskæftigelsearbejde. Følgende ligning giver dig mulighed for at beregne energien af en enkelt foton med frekvens f:
I ligningen ovenfor, H er en fysisk konstant kaldet Plancks konstant med en værdi på 4.0.10-15 eV.s. Den kinetiske energi, som elektronen erhverver efter at være ramt af en foton, bestemmes af forskellen mellem fotonens energi og arbejdsfunktionen (Φ):
Arbejdsfunktionen er karakteristisk for hvert materiale og afhænger af, hvor bundet elektronerne er i materialet. Kontroller en tabel med arbejdsfunktionsværdier i enheder af eV (elektron volt - hver eV lige med 1,6.10-19 J), for nogle metaller:
Materiale |
Arbejdsfunktionsværdi (eV) |
Natrium |
2,28 |
Kobolt |
3,90 |
Aluminium |
4,08 |
Kobber |
4,70 |
Se også: Øvelser på fotoelektrisk effekt
Teknologiske anvendelser af den fotoelektriske effekt
Den mest berømte teknologiske anvendelse baseret på den fotoelektriske effekt er den solcellecelle, der bruges i solpaneler til at generere ren og vedvarende elektricitet.
Af Rafael Hellerbrock
Uddannet i fysik
Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:
HELERBROCK, Rafael. "Hvad er en fotoelektrisk effekt?"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-efeito-fotoeletrico.htm. Adgang til 27. juni 2021.