O See on tehtudfotoelektriline on kvantset päritolu nähtus, mis koosneb probleem aastal elektronid mõne materjali abil, mida valgustab teatud sageduste elektromagnetiline kiirgus. Nende materjalide poolt eraldatavaid elektrone nimetatakse fotoelektroonid.
Vaataka: kvantteooria
Kes avastas fotoelektrilise efekti?
O See on tehtudfotoelektriline avastas Saksa füüsik 1886. aastal Heinrichherts (1857-1894). Toona mõistis Hertz, et ultraviolettvalguse esinemine metalllehtedel aitas sädemeid tekitada. Teoreetilise selgituse fotoelektrilise efekti kohta esitas aga ainult saksa füüsik Albert Einsteinaastal 1905.
Sel ajal eksisteerinud kahtlus oli seotud energiakineetikaAlateselektronid mis metallist välja visati: see ülevus eisõltusannabintensiivsusannablangev valgus. Einstein mõistis, et iga elektroni väljutamise eest vastutav agent oli ainus footon, valguse osake, mis kandis osa oma energiast elektronidesse, väljutades selle materjalist, kui selle sagedus oli selleks piisavalt suur. Selleks kasutas Einstein saksa füüsiku ideid MaksPlanck (1858-1947).
Planck väitis, et musta keha kiiratav valgus see kvantiseeriti, see tähendab, et sellel oli minimaalne energiaväärtus, nagu väikestes pakendites. Einstein laiendas ideed kõigile elektromagnetlainetele ja suutis lahendada fotoelektrilise efekti probleemi. Einstein ja Planck hiljem sai auhinna Nobeli füüsikaauhind valguse kvantiseerimisega seotud avastuste eest.
Vaataka: Mis on footonid?
Kuidas fotoelektriline efekt töötab?
O See on tehtudfotoelektriline koosneb elektronide väljutamisest materjalist, mis on avatud teatud sagedusele elektromagnetiline kiirgus. Kerged pakendid, nn footonid, kannavad energiat elektronidesse. Kui see energiakogus on suurem kui minimaalne energia, mis on vajalik elektronide lahti rebimiseks, rebitakse need materjali pinnalt, moodustades kettaastalfotoelektroonid.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
Iga footoni energia See sõltubaastalsinusagedus (f)seetõttu on elektronide materjalist eemaldamiseks vajalik minimaalne sagedus. Nimetatakse minimaalset energiat, mis peab igal footonil olema fotoelektrilise efekti edendamiseks okupatsioontöö. Järgmine võrrand võimaldab teil arvutada ühe sageduse f footoni energia:
Ülaltoodud võrrandis H on füüsiline konstant, mida nimetatakse Plancki konstandiks, väärtusega 4,0,10-15 eV.s. Kineetiline energia, mille elektron omandab pärast footoni löömist, määratakse footoni energia ja tööfunktsiooni erinevuse järgi (Φ):
Tööfunktsioon on igale materjalile iseloomulik ja sõltub sellest, kui elektronid on materjalis seotud. Kontrollige tööfunktsioonide väärtustega tabelit ühikutes eV (elektronvoltid - igaüks eV võrdub 1,6.10-19 J), mõnede metallide puhul:
Materjal |
Tööfunktsiooni väärtus (eV) |
Naatrium |
2,28 |
Koobalt |
3,90 |
Alumiinium |
4,08 |
Vask |
4,70 |
Vaadake ka: Harjutused fotoelektrilisel efektil
Fotoelektrilise efekti tehnoloogilised rakendused
Kuulsaim fotoelektrilisel efektil põhinev tehnoloogiline rakendus on fotogalvaaniline element, mida kasutatakse päikesepaneelides puhta ja taastuva elektri tootmiseks.
Autor Rafael Hellerbrock
Lõpetanud füüsika
Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:
HELERBROCK, Rafael. "Mis on fotoelektriline efekt?"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-efeito-fotoeletrico.htm. Juurdepääs 27. juunil 2021.
