Το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα εμφανίζεται όταν υπάρχουν εκπομπές ηλεκτρονίων σε ένα δεδομένο υλικό. Αυτό το φαινόμενο παράγεται συνήθως σε μεταλλικά υλικά που εκτίθενται σε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, όπως το φως.
Όταν συμβεί αυτό, αυτή η ακτινοβολία σχίζει τα ηλεκτρόνια από την επιφάνεια. Με αυτόν τον τρόπο, τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα που εμπλέκονται με αυτό το φαινόμενο μεταφέρουν ενέργεια σε ηλεκτρόνια.
Μάθε περισσότερα για ηλεκτρόνια και το Ηλεκτρομαγνητικά κύματα.
Τι είναι τα φωτόνια;
Σχέδιο φωτοηλεκτρικής επίδρασης
Τα φωτόνια είναι μικροσκοπικά στοιχειώδη σωματίδια που έχουν ενέργεια και μεσολαβούν στο φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα. Η ενέργεια φωτονίων υπολογίζεται με τον ακόλουθο τύπο:
Ε = h.f
Οπου,
ΚΑΙ: ενέργεια φωτονίων
Η: σταθερά αναλογικότητας (σταθερά Planck: 6.63. 10-34 J.s)
φά: συχνότητα φωτονίων
Στο Διεθνές Σύστημα (SI), η ενέργεια φωτονίων υπολογίζεται σε Joule (J) και η συχνότητα σε Hertz (Hz).
ανάγνωση Η σταθερά του Planck.
Ποιος ανακάλυψε το Φωτοηλεκτρικό Εφέ;
Το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα ανακαλύφθηκε στα τέλη του 19ου αιώνα από τον Γερμανό φυσικό Heinrich Hertz (1857-1894). Στις αρχές του 20ού αιώνα, ο επιστήμονας
Albert Einstein, μελέτησε βαθύτερα αυτό το αποτέλεσμα, συμβάλλοντας στον εκσυγχρονισμό του. Με αυτό, ο Αϊνστάιν κέρδισε το βραβείο Νόμπελ.Σύμφωνα με τον Αϊνστάιν, η ενέργεια της ακτινοβολίας θα συγκεντρώνεται σε ένα μέρος του ηλεκτρομαγνητικού κύματος και δεν θα κατανέμεται πάνω του, όπως δήλωσε ο Hertz.
Σημειώστε ότι η ανακάλυψη αυτού του εφέ ήταν απαραίτητη για την καλύτερη κατανόηση του φως.
εφαρμογές
Στα φωτοηλεκτρικά κύτταρα (φωτοκύτταρα), η ελαφριά ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρικό ρεύμα. Πολλά αντικείμενα και συστήματα χρησιμοποιούν το φωτοηλεκτρικό εφέ, για παράδειγμα:
- τηλεοράσεις (LCD και πλάσμα)
- τα ηλιακά πάνελ
- τις ανασυνθέσεις ήχων στις ταινίες ενός κινηματογράφου
- τον αστικό φωτισμό
- τα συστήματα συναγερμού
- τις αυτόματες πόρτες
- τις συσκευές ελέγχου (καταμέτρηση) των μετρό
Εφέ Compton
Σχέδιο εφέ Compton
Σχετικά με το φωτοηλεκτρικό εφέ είναι το φαινόμενο Compton. Εμφανίζεται όταν ένα φωτόνιο (ακτίνες Χ ή ακτίνες γάμμα) μειώνεται στην ενέργεια όταν αλληλεπιδρά με την ύλη. Σημειώστε ότι αυτό το φαινόμενο προκαλεί αύξηση του μήκους κύματος.
Εξετάσεις Ασκήσεις με Ανατροφοδότηση
1. (UFRGS) Επιλέξτε την εναλλακτική λύση που παρουσιάζει τις λέξεις που συμπληρώνουν σωστά τα κενά, με τη σειρά, στο ακόλουθο κείμενο που σχετίζεται με το φωτοηλεκτρικό εφέ.
Το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα, δηλαδή η εκπομπή….. από μέταλλα υπό τη δράση του φωτός, είναι ένα πείραμα μέσα σε ένα εξαιρετικά πλούσιο φυσικό περιβάλλον, συμπεριλαμβανομένης της ευκαιρίας να σκεφτούμε τη λειτουργία του εξοπλισμού. που οδηγεί σε πειραματικά στοιχεία που σχετίζονται με την εκπομπή και την ενέργεια αυτών των σωματιδίων, καθώς και την ευκαιρία να κατανοήσουμε την ανεπάρκεια της κλασικής άποψης του φαινόμενο.
Το 1905, όταν ανέλυσε αυτό το αποτέλεσμα, ο Αϊνστάιν έκανε την επαναστατική υπόθεση ότι το φως, μέχρι τότε θεωρούσε ένα φαινόμενο κυμάτων, θα μπορούσε επίσης να θεωρηθεί ότι αποτελείται από ενεργητικό περιεχόμενο που υπακούει σε μια διανομή..., την κβάντα του φωτός, αργότερα που ονομάζεται ….. .
α) φωτόνια - συνεχή - φωτόνια
β) φωτόνια - συνεχή - ηλεκτρόνια
γ) ηλεκτρόνια - συνεχή - φωτόνια
δ) ηλεκτρόνια - διακριτά - ηλεκτρόνια
Εναλλακτική και
2. (ΕΝΕΜ) Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο αντιφάσκει με τις θεωρητικές προβλέψεις της κλασικής φυσικής επειδή έδειξε ότι η μέγιστη κινητική ενέργεια των ηλεκτρονίων, που εκπέμπεται από μια φωτιζόμενη μεταλλική πλάκα, εξαρτάται από:
α) αποκλειστικά από το εύρος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.
β) τη συχνότητα και όχι το μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.
γ) το πλάτος και όχι το μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.
δ) το μήκος κύματος και όχι τη συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.
ε) τη συχνότητα και όχι το πλάτος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας.
Εναλλακτική και
3. (UFG-GO) Ένα λέιζερ εκπέμπει μονοχρωματικό παλμό φωτός με διάρκεια 6,0 ns, με συχνότητα 4,0.1014 Ισχύς Hz και 110 mW. Ο αριθμός των φωτονίων που περιέχονται σε αυτόν τον παλμό είναι:
Δεδομένα: Σταθερά Planck: h = 6,6 x 10-34 Τζ.
1,0 ns = 1,0 x 10-9 μικρό
α) 2.5.109
β) 2.5.1012
γ) 6,9.1013
δ) 2.5.1014
ε) 4.2.1014
Εναλλακτική λύση για
