Electivă în fizica manuale 7-9 EHKO autor

efect fotoelectric (PhotoEffect) - fenomenul interacțiunii luminii cu materia, în care energia de radiație este transmisă electronii. În cazul în care fenomenul este însoțită de eliberarea de electroni dincolo de substanta, numita PhotoEffect extern, dacă nu este însoțit - intern. În al doilea caz, se pare să modifice concentrația electronilor și a altor purtători de sarcină în diferite părți ale materialului, schimbarea proprietăților sale electrice și optice, care pot fi găsite prin experimente.

efectul fotoelectric extern a fost descoperit în 1887 de fizicianul german G.Gertsem, dar investigațiile sale experimentale au fost efectuate de savantul roman A.G.Stoletovym, fizician german V.Galvaksom și A.Rigi om de știință italian. El a fost cel care a numit efectul fotoelectric.

Pentru a observa PhotoEffect extern în situații școlare pot fi conectate la un electrometru încărcat placa de zinc și trimite-l la lumina ultravioleta (a se vedea. Figura). Electrometru va arăta o scădere treptată în placa de încărcare, în cazul în care este negativ. Cu o placă de încărcare PhotoEffect deconectat pozitiv. În consecință, sub acțiunea radiațiilor ultraviolete placa lăsând este încărcată negativ particule - electroni.

Legile PhotoEffect externe A.G.Stoletovym au fost stabilite cu ajutorul aparatului experimental (vezi. Figura). Într-un flacon de sticlă, din care este epuizat de aer, cei doi electrozi sunt sudate. Printr-o fereastra de cuarț, transparent la lumina ultravioletă este incidență la catod K este fabricat din zinc. Knocks electronii din acesta sub un câmp electric grăbit la anod A, creând un curent în circuit. Caracteristicile sale pot fi variate prin intermediul unui potențiometru și măsurat cu un voltmetru și milliammeter.

Experimentele au arătat că emise de către un organism este proporțională cu sarcina energiei lumină absorbită la ei, iar cea mai mare intensitate a curentului se produce atunci când radiația de undă scurtă. În plus, există o așa-numită „margine roșie“ a efectului fotoelectric, adică, lungimea de undă maximă a luminii, peste care nu mai este observat efectul fotoelectric.

În 1888 A.Rigi constatat că efectul fotoelectric extern se observă într-o varietate de substanțe solide: metale, semiconductori, izolatori, precum și gaze din atomii individuali si molecule.

efectul fotoelectric intern a fost descoperit în 1873 de un american si un englez U.Smitom Dzh.Meyem. Adică mai devreme decât efectul fotoelectric extern.

Pentru a observa efectul fotoelectric intern în mediul școlar, puteți utiliza o fotodiodă (a nu se confunda cu LED-uri) sau un tranzistor vechi, care a îngrijit Spila de metal capac pentru a expune lumea la un cristal semiconductor. În cazul în care este conectat la un redresor și un galvanometru, veți putea vedea modul în care chiar și în lumina zilei conductivității crește de cristal dramatic. Aceasta se numește conductivitate fotoconductie.

Legile efectului fotoelectric intern este mult mai dificil de legi externe, iar noi nu le va lua în considerare. Rețineți, totuși, că acestea se bazează pe ceea ce știi de conceptele de chimie de valență, nivelurile electronice, etc., și de a ajuta pentru a explica apariția efectului fotoelectric în semiconductori.

efect fotoelectric extern a găsit aplicarea în tehnica în prima jumătate a secolului XX. Aceasta, desigur, înainte de vocea cinematografului mut. Celula foto vă permite să activați sunetul, „fotografiat“ pe film, pentru a incepe. lampă standard de lumină a trecut prin coloana sonora a filmului, edita, și a căzut pe fotocelula (a se vedea. foto). Mai multă lumină să treacă prin piesa, mai tare a fost dinamica de sunet. In natura neînsuflețită photoemission vazut de milioane de ani, la o scară planetară. radiațiile solare puternice care acționează asupra atomilor și moleculelor ale atmosferei, ei disloca electronii, adică ionizează atmosfera superioară.

efectul fotoelectric intern este în prezent tehnica folosită mai des extern. De exemplu, se transforma lumina in curent electric in celulele solare si un imens nave spațiale alimentat cu energie solara. efect de „lucrări“ fotoelectrici și o specială dispozitive sensibile la lumina, cum ar fi fotorezistoare, fotodiode, fototranzistori. Acest lucru face posibil să se ia în considerare elementele de pe banda transportoare sau pentru a produce switch-și oprirea diferitelor mecanisme (semnalizatoare, iluminat stradal, deschiderea ușilor automate și altele.). De asemenea, datorită efectului fotoelectric intern, puteți converti imaginea în semnale electrice și să transmită la o distanță (de televiziune).