О Це зробленофотоелектричний - явище квантового походження, яке складається з проблема в електрони деяким матеріалом, який висвітлюється електромагнітним випромінюванням певних частот. Електрони, що випромінюються цими матеріалами, називаються фотоелектрони.
Дивисьтакож: квантова теорія
Хто відкрив фотоефект?
О Це зробленофотоелектричний був відкритий в 1886 р. німецьким фізиком Генріхгерц (1857-1894). У той час Герц зрозумів, що падіння ультрафіолетового світла на металеві листи сприяло виробленню іскор. Однак теоретичне пояснення фотоефекту було представлено лише німецьким фізиком Альберт Ейнштейн, в 1905 році.
Сумніви, що існували на той час, були пов'язані з енергіякінетикаВіделектрони що були викинуті з металу: ця велич немаєзалежалидаєінтенсивністьдаєпадаюче світло. Ейнштейн зрозумів, що агент, відповідальний за викид кожного електрона, був єдиним фотон, частинка світла, яка передавала частину своєї енергії електронам, викидаючи її з матеріалу, якщо його частота була достатньо великою для цього. Для цього Ейнштейн використав ідеї німецького фізика МаксПланк (1858-1947).
Планк стверджував, що світло, випромінюване чорним тілом вона була квантована, тобто мала мінімальну енергетичну цінність, як у невеликих пакетах. Ейнштейна поширив ідею на всі електромагнітні хвилі і зумів вирішити проблему з фотоефектом. Ейнштейна і Планк пізніше отримав нагороду Нобелівська премія з фізики за його відкриття, пов’язані з квантуванням світла.
Дивисьтакож: Що таке фотони?
Як працює фотоефект?
О Це зробленофотоелектричний складається з викиду електронів з матеріалу, що зазнає певної частоти електромагнітне випромінювання. Легкі пакети, що називаються фотони, передають енергію електронам. Якщо ця кількість енергії перевищує мінімальну енергію, необхідну для виривання електронів, вони будуть вирвані з поверхні матеріалу, утворюючи ланцюжоквфотоелектрони.
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Енергія кожного фотона Це залежитьввашчастота (f)отже, існує мінімальна частота, необхідна для зняття електронів з матеріалу. Називається мінімальна енергія, яку повинен мати кожен фотон для сприяння фотоефекту окупаціяробота. Наступне рівняння дозволяє розрахувати енергію одного фотона частоти f:
У наведеному вище рівнянні H - це фізична стала, що називається сталою Планка, зі значенням 4,0.10-15 eV.s. Кінетична енергія, яку електрон набуває після потрапляння фотона, визначається різницею між енергією фотона та робочою функцією (Φ):
Робоча функція є характеристикою кожного матеріалу і залежить від того, наскільки зв’язані в ньому електрони. Перевірте таблицю зі значеннями робочої функції в одиницях еВ (електрон вольт - кожен еВ дорівнює 1,6.10-19 J), для деяких металів:
Матеріал |
Значення робочої функції (еВ) |
Натрію |
2,28 |
Кобальт |
3,90 |
Алюміній |
4,08 |
Мідь |
4,70 |
Дивіться також: Вправи на фотоефект
Технологічне застосування фотоефекту
Найвідомішим технологічним застосуванням, заснованим на фотоефекті, є фотоелектричний елемент, який використовується в сонячних батареях для виробництва чистої та відновлюваної електроенергії.
Автор: Рафаель Хеллерброк
Закінчив фізику
Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:
ХЕЛЕРБРОК, Рафаель. "Що таке фотоефект?"; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-efeito-fotoeletrico.htm. Доступ 27 червня 2021 року.