O Je vyrobenýfotoelektrické je jav kvantového pôvodu, ktorý sa skladá z problém v elektróny nejakým materiálom, ktorý je osvetlený elektromagnetickým žiarením špecifických frekvencií. Elektróny emitované týmito materiálmi sa nazývajú fotoelektróny.
Pozritiež: kvantová teória
Kto objavil fotoelektrický jav?
O Je vyrobenýfotoelektrické bol objavený v roku 1886 nemeckým fyzikom Heinrichhertz (1857-1894). V tom čase si Hertz uvedomil, že výskyt ultrafialového svetla na plechoch pomohol výrobe iskier. Teoretické vysvetlenie fotoelektrického javu však predložil iba nemecký fyzik Albert Einstein, v roku 1905.
Pochybnosti, ktoré v tom čase existovali, súviseli s energiekinetikaOdelektróny ktoré boli vyhodené z kovu: táto veľkosť čzáležalodávaintenzitadávadopadajúce svetlo. Einstein si uvedomil, že agent zodpovedný za vysunutie každého elektrónu bol jediný fotón, častica svetla, ktorá prenášala časť svojej energie na elektróny a vylučovala ju z materiálu, pokiaľ bola jej frekvencia dosť veľká na to. Einstein na to využil myšlienky nemeckého fyzika MaxPlanck (1858-1947).
Planck tvrdil, že svetlo vyžarované čiernym telom bolo to kvantované, to znamená, že malo minimálnu energetickú hodnotu, ako v malých balíčkoch. Einstein rozšírila myšlienku na všetky elektromagnetické vlny a dokázala vyriešiť problém fotoelektrického javu. Einstein a Planck neskôr cenu získal Nobelova cena za fyziku za jeho objavy týkajúce sa kvantovania svetla.
Pozritiež: Čo sú to fotóny?
Ako funguje fotoelektrický efekt?
O Je vyrobenýfotoelektrické pozostáva z vysunutia elektrónov z materiálu vystaveného určitej frekvencii elektromagnetická radiácia. Svetelné balíčky, tzv fotóny, prenášať energiu na elektróny. Ak je toto množstvo energie väčšie ako minimálne množstvo energie potrebné na odtrhnutie elektrónov, odtrhnú sa z povrchu materiálu a vytvorí sa reťazvfotoelektróny.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Energia každého fotónu Záležívtvojfrekvencia (f), preto existuje minimálna frekvencia potrebná na odstránenie elektrónov z materiálu. Nazýva sa minimálna energia, ktorú musí mať každý fotón na podporu fotoelektrického javu okupáciapráca. Nasledujúca rovnica umožňuje vypočítať energiu jedného fotónu s frekvenciou f:
Vo vyššie uvedenej rovnici H je fyzikálna konštanta nazývaná Planckova konštanta s hodnotou 4.0.10-15 eV.s. Kinetická energia, ktorú elektrón získa po zasiahnutí fotónom, je určená rozdielom medzi energiou fotónu a pracovnou funkciou (Φ):
Pracovná funkcia je charakteristická pre každý materiál a závisí od toho, ako viazané sú elektróny v materiáli. Skontrolujte tabuľku s hodnotami pracovných funkcií v jednotkách eV (elektrónové volty - každý eV rovná sa 1,6.10-19 J), pre niektoré kovy:
Materiál |
Hodnota pracovnej funkcie (eV) |
Sodík |
2,28 |
Kobalt |
3,90 |
Hliník |
4,08 |
Meď |
4,70 |
Pozri tiež: Cvičenie fotoelektrického javu
Technologické aplikácie fotoelektrického javu
Najznámejšou technologickou aplikáciou založenou na fotoelektrickom efekte je fotovoltaický článok, ktorý sa používa v solárnych paneloch na výrobu čistej a obnoviteľnej elektriny.
Autor: Rafael Hellerbrock
Vyštudoval fyziku
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
HELERBROCK, Rafael. „Čo je to fotoelektrický efekt?“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-efeito-fotoeletrico.htm. Sprístupnené 27. júna 2021.
