Den fotoelektriska effekten - fysiken av fenomenet

1887 upptäckte tysk vetenskapsman Hertz effekten av ljus på elektrisk urladdning. Studera gnisturladdningen Hertz upptäckt att om den negativa elektroden belysning med ultravioletta strålar, inträffar urladdningen vid en lägre spänning på elektroderna.

Det visade sig vidare att när de exponeras för ljus av en elektrisk ljusbåge negativt laddade metallplatta som är ansluten till elektroskop pilen elektroskop faller. Detta indikerade att den upplysta bågen plack förlorar sin negativa laddning. Den positiva laddningen av metallplattan med ljuset inte förlora.

Förlust av metallkroppar som belyses av ljusstrålar av den negativa elektriska laddningen kallas en fotoelektrisk effekt eller fotoelektriska effekten.

Fysiken av detta fenomen har studerats sedan 1888 och berömda ryska forskare A. G. Stoletovym.

Studien av den fotoelektriska effekten århundraden gjordes med hjälp av anläggningen består av två små skivor. Den fasta zinkplåten och en tunn mesh inställt vertikalt mot varandra och bildar en kondensator. Dess platta förbunden med polerna hos strömkällan, och därefter belyses med ljus av en elektrisk ljusbåge.

Ljus fritt genom nätet på ytan av en fast zinkskiva.

STOLETOV fann att om en zinkplatta av kondensatorn ansluten till den negativa polen hos spänningskällan (en katod), galvanometern ansluten till kretsen och visar strömmen. Om katoden är ett nät, då finns det ingen ström. Så avger upplyst zinkplåt negativt laddade partiklar, som är ansvariga för den nuvarande förekomsten mellan henne och nätet.

Stoletov, studera den fotoelektriska effekten, fysik som ännu inte öppnat, tog han för sina experiment hjul av olika metaller: aluminium, koppar, zink, silver, nickel. Fästa dem till den negativa polen hos spänningskällan, framgår hurusom under inverkan av ljusbågen i kretsen i en pilotanläggning det en elektrisk ström. Denna ström kallas foto.

Genom att öka spänningen mellan kondensatorplattorna foto ökas, når en viss spänning till dess maximala värde kallat mättnadsfotoström.

Undersöker den fotoelektriska effekten, är fysiken i vilka nära samband med beroendet av mättnaden hos foto värde för ljusflödet som infaller på katodplattan STOLETOV etablerade följande lag: mättnadsvärdet hos fotoströmmen, kommer att vara direkt proportionell mot det infallande ljusflödet plack.

Denna lag kallas Stoletov.

Senare visade det sig att foto - flöde av elektroner rivna ur lättmetall.

Teorin om den fotoelektriska effekten har funnit bred praktisk tillämpning. Således skapades enheten som är baserade på detta fenomen. De kallas solceller.

Det ljuskänsliga skiktet - katod - täcker nästan hela insidan av en glaskolv med undantag för en liten litet fönster för tillträde av ljus. Anoden är också en trådring, förstärkt inuti behållaren. Behållaren - ett vakuum.

Om vi ansluter ringen till den positiva polen hos batteriet och det fotokänsliga skiktet av metall genom galvanometern med dess negativa pol, sedan när täckskiktet lämpligen ljuskälla ström uppträder i kretsen.

Du kan stänga av batteriet alls, men sedan får vi se den nuvarande, endast en mycket svag, eftersom endast en liten del av ljuset utkastade elektroner kommer att falla på trådringen - anoden. Att förstärka effekten nödvändig spänning i storleksordningen 80-100.

Fotoelektriska effekten, kan observeras fysiken av som används i sådana element med användning av någon metall. Emellertid, de flesta av dem, såsom koppar, järn, platina, volfram, endast känsliga för ultravioletta strålar. Mere alkaliska metall - kalium, natrium och cesium, speciellt - och som är känsliga för synligt ljus. De används också för tillverkning av solceller katoder.