Den fotoelektriske effekt opstår, når der er elektronemissioner i et givet materiale. Denne effekt produceres normalt i metalliske materialer, der udsættes for elektromagnetisk stråling, såsom lys.
Når dette sker, river denne stråling elektroner af overfladen. På denne måde overfører de elektromagnetiske bølger, der er involveret i dette fænomen, energi til elektroner.
Lær mere om elektroner og Elektromagnetiske bølger.
Hvad er fotoner?
Fotoelektrisk effektordning
Fotoner er små elementære partikler, der har energi og formidler den fotoelektriske effekt. Fotonenergi beregnes efter følgende formel:
E = h.f
Hvor,
OG: foton energi
H: proportionalitetskonstant (Plancks konstant: 6,63. 10-34 J.s)
f: fotonfrekvens
I det internationale system (SI) beregnes fotonenergien i Joule (J) og frekvensen i Hertz (Hz).
Læs Planck er konstant.
Hvem opdagede den fotoelektriske effekt?
Den fotoelektriske effekt blev opdaget i slutningen af det 19. århundrede af den tyske fysiker Heinrich Hertz (1857-1894). I begyndelsen af det 20. århundrede, videnskabsmanden
Albert Einstein, studerede dybere om denne effekt og bidrog til dens modernisering. Med det vandt Einstein Nobelprisen.Ifølge Einstein ville strålingsenergien være koncentreret i en del af den elektromagnetiske bølge og ikke distribueres over den, som angivet af Hertz.
Bemærk, at opdagelsen af denne effekt var afgørende for en større forståelse af lys.
applikationer
I fotoelektriske celler (fotoceller) omdannes lysenergi til elektrisk strøm. Flere objekter og systemer bruger den fotoelektriske effekt, for eksempel:
- tv (LCD og plasma)
- solpanelerne
- rekonstitutionerne af lyde i filmene
- bybelysningen
- alarmsystemerne
- de automatiske døre
- metroens styreenheder (optælling)
Compton-effekt
Compton Effect Scheme
Relateret til den fotoelektriske effekt er Compton-effekten. Det sker, når en foton (røntgen eller gammastråle) falder i energi, når den interagerer med stof. Bemærk, at denne effekt forårsager en stigning i bølgelængden.
Entréeksamen Øvelser med feedback
1. (UFRGS) Vælg det alternativ, der præsenterer de ord, der korrekt udfylder hullerne, i rækkefølge i den følgende tekst relateret til den fotoelektriske effekt.
Den fotoelektriske effekt, det vil sige emissionen af….. af metaller under påvirkning af lys, er et eksperiment inden for en ekstremt rig fysisk sammenhæng, herunder mulighed for at tænke på udstyrets funktion. hvilket fører til eksperimentel evidens relateret til emissionen og energien af disse partikler samt muligheden for at forstå utilstrækkeligheden af det klassiske syn på fænomen.
I 1905, da han analyserede denne effekt, gjorde Einstein den revolutionerende antagelse om, at lys indtil da betragtes som et bølgefænomen, det kunne også opfattes som konstitueret af energiske indhold, der adlyder en fordeling..., lysets kvanta senere hedder ….. .
a) fotoner - kontinuerlige - fotoner
b) fotoner - kontinuerlige - elektroner
c) elektroner - kontinuerlige - fotoner
d) elektroner - diskrete - elektroner
Alternativ og
2. (ENEM) Den fotoelektriske effekt modsatte de teoretiske forudsigelser af klassisk fysik, fordi den viste, at den maksimale kinetiske energi af elektronerne, udsendt af en belyst metalplade, afhænger af:
a) udelukkende fra den indfaldende strålingsamplitude.
b) frekvensen og ikke bølgelængden af den indfaldende stråling.
c) amplituden og ikke bølgelængden af den indfaldende stråling.
d) bølgelængden og ikke frekvensen af den indfaldende stråling.
e) frekvensen og ikke amplituden af den indfaldende stråling.
Alternativ og
3. (UFG-GO) En laser udsender en monokromatisk lyspuls med en varighed på 6,0 ns med en frekvens på 4,0.1014 Hz og 110 mW effekt. Antallet af fotoner indeholdt i denne puls er:
Data: Plancks konstant: h = 6,6 x 10-34 J.s.
1,0 ns = 1,0 x 10-9 s
a) 2.5.109
b) 2.5.1012
c) 6,9,1013
d) 2.5.1014
e) 4.2.1014
Alternativ til
