O Se on tehtyvalosähköinen on kvanttiperäinen ilmiö, joka koostuu ongelma sisään elektronit jollakin materiaalilla, jota valaisee tiettyjen taajuuksien sähkömagneettinen säteily. Näiden materiaalien lähettämiä elektroneja kutsutaan valokuvaelektronit.
Katsomyös: kvanttiteoria
Kuka löysi valosähköisen vaikutuksen?
O Se on tehtyvalosähköinen löysi saksalainen fyysikko vuonna 1886 Heinrichhertsi (1857-1894). Tuolloin Hertz tajusi, että ultraviolettivalon esiintyminen metallilevyissä auttoi kipinöiden syntymistä. Teoreettisen selityksen valosähköiselle vaikutukselle esitti kuitenkin vain saksalainen fyysikko Albert Einstein, vuonna 1905.
Tuolloin olemassa ollut epäilys liittyi energiaakinetiikkaAlkaenelektronit jotka heitettiin metallista: tämä suuruus eiriippuiantaaintensiteettiantaatuleva valo. Einstein tajusi, että kunkin elektronin poistamisesta vastaava agentti oli yksi fotoni, valopartikkeli, joka siirsi osan energiastaan elektroneihin, työntäen sen materiaalista, kunhan sen taajuus oli riittävän suuri tekemään niin. Tehdäkseen niin Einstein käytti saksalaisen fyysikon ideoita
MaksPlanck (1858-1947).Planck väitti, että mustan rungon säteilemä valo se kvantisoitiin, eli sillä oli vähimmäisenergia-arvo, kuten pienissä paketeissa. Einstein laajensi idean koskemaan kaikkia sähkömagneettisia aaltoja ja onnistui ratkaisemaan valosähköisen vaikutuksen ongelman. Einstein ja Planck myöhemmin saanut palkinnon Nobelin fysiikan palkinto valon kvantisointiin liittyvistä löytöistään.
Katsomyös: Mitä fotonit ovat?
Kuinka valosähköinen vaikutus toimii?
O Se on tehtyvalosähköinen koostuu elektronien poistamisesta materiaalista, joka altistetaan tietylle taajuudelle elektromagneettinen säteily. Kevyet paketit, nimeltään fotonit, siirtää energiaa elektroneihin. Jos tämä energiamäärä on suurempi kuin vähimmäisenergia, joka tarvitaan elektronien repimiseen, ne repeytyvät materiaalin pinnalta muodostaen ketjusisäänvalokuvaelektronit.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Kunkin fotonin energia Se riippuusisäänsinuntaajuus (f)siten elektronien irrottamiseksi materiaalista tarvitaan vähimmäistaajuus. Pienintä energiaa, jonka jokaisella fotonilla on oltava valosähköisen vaikutuksen edistämiseksi, kutsutaan ammattityö. Seuraava yhtälö antaa sinun laskea yhden taajuuden f fotonin energia:
Yllä olevassa yhtälössä H on fyysinen vakio, jota kutsutaan Planckin vakiona, jonka arvo on 4,0,10-15 eV.s. Kineettinen energia, jonka elektroni saa fotonin osumisen jälkeen, määräytyy fotonin energian ja työfunktion välisen eron (Φ):
Työfunktio on jokaisen materiaalin ominaisuus ja riippuu siitä, kuinka elektronit ovat sitoutuneet materiaaliin. Tarkista taulukko, jossa on työfunktion arvot yksikköinä eV (elektronivoltit - kukin eV on yhtä suuri 1,6.10-19 J), joidenkin metallien osalta:
Materiaali |
Työfunktion arvo (eV) |
Natrium |
2,28 |
Koboltti |
3,90 |
Alumiini |
4,08 |
Kupari |
4,70 |
Katso myös: Harjoitukset valosähköiselle vaikutukselle
Valosähköisen vaikutuksen tekniset sovellukset
Tunnetuin valosähköiseen vaikutukseen perustuva tekninen sovellus on aurinkokenno, jota käytetään aurinkopaneeleissa puhtaan ja uusiutuvan sähkön tuottamiseen.
Kirjailija: Rafael Hellerbrock
Valmistunut fysiikasta
Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:
HELERBROCK, Rafael. "Mikä on valosähköinen vaikutus?"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-efeito-fotoeletrico.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.
