O Det är gjortfotoelektrisk är ett fenomen med kvantursprung som består av problem i elektroner av något material som belyses av elektromagnetisk strålning med specifika frekvenser. Elektronerna som avges av dessa material kallas fotoelektroner.
Seockså: kvantteorin
Vem upptäckte den fotoelektriska effekten?
O Det är gjortfotoelektrisk upptäcktes 1886 av den tyska fysikern Heinrichhertz (1857-1894). Vid den tiden insåg Hertz att förekomsten av ultraviolett ljus på metallplattor hjälpte till att producera gnistor. Den teoretiska förklaringen till den fotoelektriska effekten presenterades dock endast av den tyska fysikern Albert Einstein1905.
Det tvivel som fanns vid den tiden var relaterat till energikinetikFrånelektroner som kastades ut från metallen: denna storhet Nejberoendegerintensitetgerincidentljus. Einstein insåg att agenten som var ansvarig för utmatningen av varje elektron var en enda foton, en ljuspartikel som överförde en del av sin energi till elektroner, som matar ut den från materialet, så länge som dess frekvens var tillräckligt stor för att göra det. För att göra detta använde Einstein idéerna från den tyska fysikern
MaxPlanck (1858-1947).Planck hävdade att ljus utstrålat av en svart kropp den kvantiserades, det vill säga den hade ett lägsta energivärde, som i små paket. Einstein utvidgade idén till alla elektromagnetiska vågor och lyckades lösa problemet med den fotoelektriska effekten. Einstein och Planck fick senare utmärkelsen Nobelpris i fysik för hans upptäckter relaterade till kvantisering av ljus.
Seockså: Vad är fotoner?
Hur fungerar den fotoelektriska effekten?
O Det är gjortfotoelektrisk består av utstötning av elektroner från ett material som utsätts för en viss frekvens av elektromagnetisk strålning. Ljuspaketen, kallade fotoner, överför energi till elektroner. Om den här energimängden är större än den minsta energi som behövs för att riva av elektronerna kommer de att rippas från materialets yta och bilda en kedjaifotoelektroner.
Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)
Energin i varje foton Det beror påidinfrekvens (f)Därför finns det en minsta frekvens som behövs för att avlägsna elektronerna från materialet. Minsta energi som varje foton måste ha för att främja den fotoelektriska effekten kallas ockupationarbete. Följande ekvation låter dig beräkna energin för en enda foton med frekvens f:
I ekvationen ovan, H är en fysisk konstant som kallas Plancks konstant, med värdet 4.0.10-15 eV.s. Den kinetiska energi som elektronen får efter att ha träffats av en foton bestäms av skillnaden mellan fotonens energi och arbetsfunktionen (Φ):
Arbetsfunktionen är en egenskap hos varje material och beror på hur bundna elektronerna är i materialet. Kontrollera en tabell med arbetsfunktionsvärden, i enheter av eV (elektronvolt - vardera eV är lika med 1,6.10-19 J), för vissa metaller:
Material |
Arbetsfunktionsvärde (eV) |
Natrium |
2,28 |
Kobolt |
3,90 |
Aluminium |
4,08 |
Koppar |
4,70 |
Se också: Övningar på fotoelektrisk effekt
Tekniska tillämpningar av den fotoelektriska effekten
Den mest kända tekniska applikationen baserad på den fotoelektriska effekten är solcellen, som används i solpaneler för att generera ren och förnybar el.
Av Rafael Hellerbrock
Examen i fysik
Vill du hänvisa till texten i en skola eller ett akademiskt arbete? Se:
HELERBROCK, Rafael. "Vad är en fotoelektrisk effekt?"; Brasilien skola. Tillgänglig i: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-efeito-fotoeletrico.htm. Åtkomst den 27 juni 2021.
