Het foto-elektrisch effect treedt op wanneer er elektronenemissies zijn in een bepaald materiaal. Dit effect wordt meestal geproduceerd in metalen materialen die worden blootgesteld aan elektromagnetische straling, zoals licht.
Wanneer dit gebeurt, scheurt deze straling elektronen van het oppervlak. Op deze manier dragen de elektromagnetische golven die bij dit fenomeen betrokken zijn energie over aan elektronen.
Leer meer over elektronen en de Elektromagnetische golven.
Wat zijn fotonen?
Foto-elektrisch effectschema
Fotonen zijn kleine elementaire deeltjes die energie hebben en het foto-elektrisch effect bemiddelen. Fotonenergie wordt berekend met de volgende formule:
E = h.f
Waar,
EN: foton energie
H: evenredigheidsconstante (constante van Planck: 6.63. 10-34 J.s)
f: foton frequentie
In het International System (SI) wordt de fotonenergie berekend in Joule (J) en de frequentie in Hertz (Hz).
lezen constante van Planckck.
Wie heeft het foto-elektrisch effect ontdekt?
Het foto-elektrisch effect werd eind 19e eeuw ontdekt door de Duitse natuurkundige Heinrich Hertz (1857-1894). Al aan het begin van de 20e eeuw, de wetenschapper
Albert Einstein, heeft dit effect dieper bestudeerd en heeft bijgedragen aan de modernisering ervan. Daarmee won Einstein de Nobelprijs.Volgens Einstein zou de stralingsenergie worden geconcentreerd in een deel van de elektromagnetische golf, en niet erover verdeeld, zoals Hertz stelt.
Merk op dat de ontdekking van dit effect essentieel was voor een beter begrip van de licht.
toepassingen
In foto-elektrische cellen (fotocellen) wordt lichtenergie omgezet in elektrische stroom. Verschillende objecten en systemen maken gebruik van het foto-elektrisch effect, bijvoorbeeld:
- televisies (LCD en plasma)
- de zonnepanelen
- de reconstructies van geluiden in de films van een cinematograaf
- de stadsverlichting
- de alarmsystemen
- de automatische deuren
- de controle-apparaten (tellen) van de metro's
Compton-effect
Compton-effectschema
Gerelateerd aan het foto-elektrisch effect is het Compton-effect. Het treedt op wanneer een foton (röntgenstraal of gammastraal) in energie afneemt wanneer het in wisselwerking staat met materie. Merk op dat dit effect een toename van de golflengte veroorzaakt.
Toelatingsexamen Oefeningen met feedback
1. (UFRGS) Selecteer het alternatief dat de woorden presenteert die de gaten correct aanvullen, in volgorde, in de volgende tekst met betrekking tot het foto-elektrisch effect.
Het foto-elektrisch effect, dat wil zeggen de emissie van ….. door metalen onder invloed van licht, is een experiment binnen een extreem rijke fysieke context, inclusief de mogelijkheid om na te denken over het functioneren van de apparatuur. wat leidt tot experimenteel bewijs met betrekking tot de emissie en energie van deze deeltjes, evenals de mogelijkheid om de ontoereikendheid van de klassieke kijk op de fenomeen.
In 1905 maakte Einstein, toen hij dit effect analyseerde, de revolutionaire veronderstelling dat licht, tot dan toe beschouwd als een golfverschijnsel, het zou ook kunnen worden opgevat als gevormd door energetische inhoud die een distributie gehoorzamen..., de quanta van licht, later gebeld….. .
a) fotonen – continu – fotonen
b) fotonen – continu – elektronen
c) elektronen - continu - fotonen
d) elektronen – discreet – elektronen
alternatief en
2. (ENEM) Het foto-elektrisch effect was in tegenspraak met de theoretische voorspellingen van de klassieke natuurkunde omdat het aantoonde dat de maximale kinetische energie van de elektronen, uitgezonden door een verlichte metalen plaat, afhangt van:
a) uitsluitend van de invallende stralingsamplitude.
b) de frequentie en niet de golflengte van de invallende straling.
c) de amplitude en niet de golflengte van de invallende straling.
d) de golflengte en niet de frequentie van de invallende straling.
e) de frequentie en niet de amplitude van de invallende straling.
alternatief en
3. (UFG-GO) Een laser zendt een monochromatische lichtpuls uit met een duur van 6,0 ns, met een frequentie van 4,0,1014 Hz en 110 mW vermogen. Het aantal fotonen in deze puls is:
Gegevens: constante van Planck: h = 6,6 x 10-34 J.s.
1,0 ns = 1,0 x 10-9 zo
a) 2.5.109
b) 2.5.1012
c) 6,9.1013
d) 2.5.1014
e) 4.2.1014
Een alternatief voor
