โอ มันถูกสร้างขึ้นตาแมว เป็นปรากฏการณ์กำเนิดควอนตัมที่ประกอบด้วย ปัญหา ใน อิเล็กตรอน โดยวัสดุบางอย่างที่ส่องสว่างด้วยการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าของความถี่เฉพาะ อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากวัสดุเหล่านี้เรียกว่า โฟโตอิเล็กตรอน.
ดูยัง: ทฤษฎีควอนตัม
ใครเป็นผู้ค้นพบปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก?
โอ มันถูกสร้างขึ้นตาแมว ถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2429 โดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน ไฮน์ริชเฮิรตซ์ (1857-1894). ในขณะนั้น เฮิรตซ์ตระหนักว่าอุบัติการณ์ของแสงอัลตราไวโอเลตบนแผ่นโลหะช่วยในการผลิตประกายไฟ คำอธิบายเชิงทฤษฎีสำหรับเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกถูกนำเสนอโดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันเท่านั้น Albert Einstein, ในปี ค.ศ. 1905.
ความสงสัยที่เกิดขึ้นในขณะนั้นเกี่ยวข้องกับ พลังงานจลนศาสตร์จากอิเล็กตรอน ที่หลุดออกจากโลหะ: ความยิ่งใหญ่นี้ this ไม่ขึ้นอยู่กับให้ความเข้มให้แสงที่ตกกระทบ. ไอน์สไตน์ตระหนักว่าตัวแทนที่รับผิดชอบในการขับอิเล็กตรอนแต่ละตัวคือตัวเดียว โฟตอนซึ่งเป็นอนุภาคของแสงที่ถ่ายเทพลังงานบางส่วนไปยังอิเล็กตรอน โดยดีดออกจากวัสดุ ตราบใดที่ความถี่ของมันมีขนาดใหญ่พอที่จะทำเช่นนั้นได้ ในการทำเช่นนั้น ไอน์สไตน์ใช้แนวคิดของนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน แม็กซ์พลังค์ (1858-1947).
พลังค์ อ้างว่า แสงที่แผ่ออกมาจากร่างสีดำ มันถูกวัดปริมาณ กล่าวคือ มันมีค่าพลังงานขั้นต่ำ เช่นเดียวกับในแพ็คเก็ตขนาดเล็ก ไอน์สไตน์ ขยายความคิดไปสู่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดและจัดการเพื่อแก้ปัญหาเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก ไอน์สไตน์ และ พลังค์ ภายหลังได้รับรางวัล รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ สำหรับการค้นพบที่เกี่ยวข้องกับการหาปริมาณของแสง
ดูยัง: โฟตอนคืออะไร?
โฟโตอิเล็กทริคเอฟเฟกต์ทำงานอย่างไร
โอ มันถูกสร้างขึ้นตาแมว ประกอบด้วยการขับอิเล็กตรอนออกจากวัสดุที่สัมผัสกับความถี่ของ certain รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า. แพ็คเกจไฟที่เรียกว่า โฟตอน, ถ่ายเทพลังงานให้อิเล็กตรอน ถ้าปริมาณพลังงานนี้มากกว่าพลังงานขั้นต่ำที่จำเป็นในการฉีกอิเล็กตรอน พวกมันจะถูกฉีกออกจากพื้นผิวของวัสดุ ก่อตัวเป็น เชื่อมต่อในโฟโตอิเล็กตรอน.
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
พลังงานของแต่ละโฟตอน each มันขึ้นอยู่กับในของคุณความถี่ (ฉ)ดังนั้นจึงมีความถี่ต่ำสุดที่จำเป็นในการดึงอิเล็กตรอนออกจากวัสดุ พลังงานขั้นต่ำที่แต่ละโฟตอนต้องมีเพื่อส่งเสริมเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกเรียกว่า อาชีพงาน. สมการต่อไปนี้ช่วยให้คุณคำนวณพลังงานของโฟตอนความถี่เดียว f:
ในสมการข้างต้น โฮ เป็นค่าคงที่ทางกายภาพที่เรียกว่าค่าคงที่ของพลังค์ มีค่า4.0.10-15 อีวีเอส พลังงานจลน์ที่อิเล็กตรอนได้รับหลังจากโดนโฟตอนจะถูกกำหนดโดยความแตกต่างระหว่างพลังงานของโฟตอนและฟังก์ชันการทำงาน (Φ):
ฟังก์ชั่นการทำงานเป็นลักษณะเฉพาะของวัสดุแต่ละชนิดและขึ้นอยู่กับว่าอิเล็กตรอนอยู่ในวัสดุอย่างไร ตรวจสอบตารางที่มีค่าฟังก์ชันการทำงานในหน่วยของ eV (อิเล็กตรอนโวลต์ - แต่ละตัว eV เท่ากับ 1,6.10-19 เจ) สำหรับโลหะบางชนิด:
วัสดุ |
ค่าฟังก์ชันการทำงาน (eV) |
โซเดียม |
2,28 |
โคบอลต์ |
3,90 |
อลูมิเนียม |
4,08 |
ทองแดง |
4,70 |
ดูด้วย: แบบฝึกหัดเกี่ยวกับโฟโตอิเล็กทริก
การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีของเอฟเฟกต์ตาแมว
แอปพลิเคชั่นทางเทคโนโลยีที่มีชื่อเสียงที่สุดโดยอิงจากเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกคือเซลล์สุริยะซึ่งใช้ในแผงโซลาร์เซลล์เพื่อผลิตไฟฟ้าที่สะอาดและหมุนเวียนได้
โดย Rafael Hellerbrock
จบฟิสิกส์
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
เฮเลอร์บร็อค, ราฟาเอล. "โฟโตอิเล็กทริกเอฟเฟกต์คืออะไร"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-efeito-fotoeletrico.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.
