L'efecte fotoelèctric - la física del fenomen

En 1887, el científic alemany Hertz va descobrir l'efecte de la llum sobre la descàrrega elèctrica. L'estudi de la descàrrega d'espurna Hertz va descobrir que si la il·luminació elèctrode negatiu amb raigs ultraviolats, la descàrrega es produeix a una tensió més baixa en els elèctrodes.

Es va trobar, a més, que quan s'exposa a la llum d'un arc elèctric carregat negativament placa metàl·lica connectada a la fletxa electroscopi electroscopi cau. Això ha indicat que la placa d'arc il·luminat perd la seva càrrega negativa. La càrrega positiva de la placa de metall amb la llum no es perd.

La pèrdua de cossos metàl·lics il·luminats pels raigs de llum de la negativa càrrega elèctrica es denomina efecte fotoelèctric o l'efecte fotoelèctric.

La física d'aquest fenomen ha estat estudiat des de 1888 i famós científic rus A. G. Stoletovym.

L'estudi dels segles efecte fotoelèctric es va fer per mitjà de la instal·lació que consta de dos discos petits. La placa de zinc sòlid i una malla fina establir verticalment un contra l'altre, formant un condensador. La seva placa connectada amb els pols de la font de corrent, i després s'il·lumina amb llum d'un arc elèctric.

Light lliurement a través de la malla en la superfície d'un disc de zinc sòlid.

Stoletov va trobar que si una placa de zinc del condensador connectat al pol negatiu de la font de tensió (un càtode), el galvanòmetre connectat al circuit que mostra actual. Si el càtode és una malla, llavors no hi ha corrent. Per tant, la placa de zinc il·luminat emet partícules carregades negativament, que són responsables de l'existència en l'actualitat entre ella i la xarxa.

Stoletov, estudiant l'efecte fotoelèctric, la física de la qual encara no es va obrir, va prendre pels seus experiments rodes dels diferents metalls: alumini, coure, zinc, plata, níquel. Unint al pol negatiu de la font de tensió, es veu com, sota l'acció de l'arc en el circuit d'una planta pilot que un corrent elèctric. Aquest corrent es denomina corrent fotoelèctrica.

En augmentar la tensió entre la fotocorriente plaques del condensador s'incrementa, aconseguint un cert voltatge al seu valor màxim cridat l'fotocorrent de saturació.

Investigant l'efecte fotoelèctric, la física de la qual està estretament relacionat amb la dependència de la saturació de valor fotocorriente del flux lluminós incident sobre la placa de càtode Stoletov va establir la següent llei: el valor de saturació de la fotocorrent, serà directament proporcional a la placa flux de llum incident.

Aquesta llei es diu Stoletov.

Més tard es va descobrir que fotocorrent - flux d'electrons arrencats de metall lleuger.

La teoria de l'efecte fotoelèctric ha trobat una àmplia aplicació pràctica. Així es va crear el dispositiu, que es basen en aquest fenomen. Es diuen cèl·lules solars.

La capa fotosensible - càtode - cobreix gairebé tota la superfície interior d'una ampolla de vidre, excepte per una petita finestreta per a l'accés de la llum. L'ànode és també un anell de filferro, reforçada a l'interior del recipient. El recipient - un buit.

Si connectem l'anell al pol positiu de la bateria i la capa fotosensible de metall a través del galvanòmetre amb el seu pol negatiu, a continuació, quan la capa de cobertura adequadament actual font de llum apareix en el circuit.

Es pot desactivar la bateria en absolut, però llavors veurem la corrent, només una molt feble, ja que només una petita part de la llum expulsa electrons cauran sobre l'anell de filferro - l'ànode. Per millorar l'efecte de tensió necessària en l'ordre de 80-100.

efecte fotoelèctric, la física de la que s'utilitza en aquests elements es pot observar usant qualsevol metall. No obstant això, la majoria d'ells, tal com coure, ferro, platí, tungstè, només és sensible a raigs ultraviolats. metalls alcalins Mere - potassi, sodi i cesi, especialment - i sensibles als raigs visibles. També s'utilitzen per a la fabricació de cèl·lules solars càtodes.