Efekt fotoelektryczny występuje, gdy w danym materiale dochodzi do emisji elektronów. Efekt ten jest zwykle uzyskiwany w materiałach metalowych, które są narażone na promieniowanie elektromagnetyczne, takie jak światło.
Kiedy tak się dzieje, promieniowanie to wyrywa elektrony z powierzchni. W ten sposób fale elektromagnetyczne związane z tym zjawiskiem przekazują energię elektronom.
Dowiedz się więcej o elektrony i Fale elektromagnetyczne.
Czym są fotony?
Schemat efektu fotoelektrycznego
Fotony to małe cząstki elementarne, które mają energię i pośredniczą w efekcie fotoelektrycznym. Energia fotonu jest obliczana według następującego wzoru:
E = h.f
Gdzie,
I: energia fotonowa
H: stała proporcjonalności (stała Plancka: 6,63. 10-34 J.s.)
fa: częstotliwość fotonów
W układzie międzynarodowym (SI) energia fotonów jest obliczana w dżulach (J), a częstotliwość w hercach (Hz).
czytać stała Plancka.
Kto odkrył efekt fotoelektryczny?
Efekt fotoelektryczny został odkryty pod koniec XIX wieku przez niemieckiego fizyka Heinricha Hertza (1857-1894). Na początku XX wieku naukowiec
Alberta Einsteina, studiował głębiej ten efekt, przyczyniając się do jego modernizacji. Dzięki temu Einstein zdobył Nagrodę Nobla.Według Einsteina energia promieniowania byłaby skoncentrowana w części fali elektromagnetycznej, a nie rozłożona na niej, jak stwierdził Hertz.
Zauważ, że odkrycie tego efektu było niezbędne dla lepszego zrozumienia lekki.
Aplikacje
W fotokomórkach (fotokomórkach) energia świetlna zamieniana jest na prąd elektryczny. Kilka obiektów i systemów wykorzystuje efekt fotoelektryczny, na przykład:
- telewizory (LCD i plazmowe)
- panele słoneczne
- rekonstytucje dźwięków w filmach kinematografa
- oświetlenie miejskie
- systemy alarmowe
- drzwi automatyczne
- urządzenia sterujące (liczenie) metra
Efekt Comptona
Schemat efektu Compton
Z efektem fotoelektrycznym związany jest efekt Comptona. Występuje, gdy foton (promieniowanie rentgenowskie lub gamma) zmniejsza swoją energię, gdy oddziałuje z materią. Zauważ, że ten efekt powoduje wzrost długości fali.
Ćwiczenia na egzamin wstępny z informacją zwrotną
1. (UFRGS) Wybierz alternatywę, która przedstawia słowa, które poprawnie uzupełniają luki, w kolejności, w poniższym tekście dotyczącym efektu fotoelektrycznego.
Efekt fotoelektryczny, czyli emisja ….. przez metale pod działaniem światła, to eksperyment o niezwykle bogatym kontekście fizycznym, obejmującym możliwość zastanowienia się nad funkcjonowaniem sprzętu. co prowadzi do dowodów eksperymentalnych związanych z emisją i energią tych cząstek, a także możliwości zrozumienia nieadekwatności klasycznego poglądu na zjawisko.
W 1905 roku, analizując ten efekt, Einstein przyjął rewolucyjne założenie, że światło, do tej pory uważane za zjawisko falowe, można ją również wyobrazić jako składającą się z treści energetycznych, które podlegają rozkładowi..., kwantom światła, później nazywa ….. .
a) fotony – ciągłe – fotony
b) fotony – ciągłe – elektrony
c) elektrony - ciągłe - fotony
d) elektrony – dyskretne – elektrony
Alternatywne i
2. (ENEM) Efekt fotoelektryczny był sprzeczny z przewidywaniami teoretycznymi fizyki klasycznej, ponieważ pokazał, że maksymalna energia kinetyczna elektronów, emitowana przez oświetloną płytkę metalową, zależy od:
a) wyłącznie z amplitudy padającego promieniowania.
b) częstotliwość, a nie długość fali padającego promieniowania.
c) amplitudę, a nie długość fali padającego promieniowania.
d) długość fali, a nie częstotliwość padającego promieniowania.
e) częstotliwość, a nie amplituda promieniowania padającego.
Alternatywne i
3. (UFG-GO) Laser emituje monochromatyczny impuls światła o czasie trwania 6,0 ns, o częstotliwości 4,0,1014 Hz i 110 mW mocy. Liczba fotonów zawartych w tym impulsie wynosi:
Dane: stała Plancka: 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
Alternatywa dla
