1887 entdeckte der deutsche Wissenschaftler Hertz EinflussLicht bis elektrische Entladung. Bei der Untersuchung der Funkenentladung stellte Hertz fest, dass die Entladung bei einer niedrigeren Spannung an den Elektroden auftritt, wenn Sie die negative Elektrode mit ultravioletten Strahlen beleuchten.
Далее было обнаружено, что при освещении светом Bogen einer negativ geladenen Metallplatte, die mit einem Elektroskop verbunden ist, wird der Pfeil des Elektroskops abgesenkt. Dies zeugt davon, dass eine durch einen Lichtbogen beleuchtete Metallplatte ihre negative Ladung verliert. Eine Metallplatte verliert unter Beleuchtung keine positive Ladung.
Der Verlust negativer elektrischer Ladung durch metallische Körper, wenn sie durch Lichtstrahlen beleuchtet werden, wird als photoelektrischer Effekt oder einfach als photoelektrischer Effekt bezeichnet.
Die Physik dieses Phänomens wurde seit 1888 vom berühmten russischen Wissenschaftler A. G. Stoletov untersucht.
Untersuchung des photoelektrischen Effekts von Stoletov beiHilfeinstallation bestehend aus zwei kleinen Festplatten. Eine feste Zinkplatte und ein dünnes Netz wurden vertikal gegeneinander montiert und bildeten einen Kondensator. Seine Platten wurden an die Pole der Stromquelle angeschlossen und dann durch das Licht eines Lichtbogens beleuchtet.
Licht drang frei durch das Gitter auf die Oberfläche einer festen Zinkscheibe.
Stoletov fand das bei ZinkauskleidungWenn der Kondensator mit dem negativen Pol der Spannungsquelle verbunden ist (ist die Kathode), zeigt das in der Schaltung enthaltene Galvanometer den Strom an. Wenn die Kathode ein Gitter ist, gibt es keinen Strom. Dies bedeutet, dass die beleuchtete Zinkplatte negativ geladene Teilchen emittiert, die das Vorhandensein von Strom in der Lücke zwischen ihr und dem Gitter bestimmen.
Столетов, изучая фотоэффект, физика которого была noch nicht bekannt gegeben, nahm für seine Experimente Scheiben aus einer Vielzahl von Metallen: Aluminium, Kupfer, Zink, Silber, Nickel. Er befestigte sie am negativen Pol der Spannungsquelle und beobachtete, wie ein elektrischer Strom im Stromkreis seines Versuchsaufbaus unter dem Einfluss eines Lichtbogens auftrat. Ein solcher Strom wird als Photostrom bezeichnet.
Mit zunehmender Spannung zwischen den Kondensatorplatten stieg der Photostrom an und erreichte seinen Maximalwert bei einer bestimmten Spannung, die als Sättigungsphotostrom bezeichnet wird.
Stoletov untersuchte den photoelektrischen Effekt, dessen Physik untrennbar mit der Abhängigkeit des Sättigungsphotostroms vom Wert des auf die Kathodenplatte einfallenden Lichtstroms verbunden ist, und stellte das folgende Gesetz auf: Der Sättigungsphotostrom ist direkt proportional zum auf die Metallplatte einfallenden Lichtfluss.
Dieses Gesetz heißt Stoletov.
Später wurde festgestellt, dass der Photostrom der Elektronenfluss ist, der durch Licht aus dem Metall herausgerissen wird.
Die Theorie des photoelektrischen Effekts hat breite praktische Anwendung gefunden. Auf diese Weise wurden Geräte entwickelt, die auf diesem Phänomen basieren. Sie werden Fotozellen genannt.
Lichtempfindliche Schicht - KathodenabdeckungenFast die gesamte Innenfläche des Glasballons, mit Ausnahme eines kleinen Fensters für leichten Zugang. Die Anode hingegen ist ein im Ballon befestigter Drahtring. In der Flasche befindet sich ein Vakuum.
Wenn Sie den Ring an den Pluspol anschließenBatterie und die lichtempfindliche Metallschicht durch ein Galvanometer mit ihrem negativen Pol. Wenn die Schicht dann mit einer geeigneten Lichtquelle beleuchtet wird, erscheint ein Strom in der Schaltung.
Sie können den Akku komplett ausschalten, aber auch dann wirWir werden einen Strom beobachten, der nur sehr schwach ist, da nur ein unbedeutender Teil der vom Licht herausgezogenen Elektronen auf den Drahtring fällt - die Anode. Um den Effekt zu verstärken, ist eine Spannung in der Größenordnung von 80-100 V erforderlich.
Der photoelektrische Effekt, dessen Physik in solchen verwendet wirdElemente können mit jedem Metall beobachtet werden. Die meisten von ihnen, wie Kupfer, Eisen, Platin, Wolfram, sind jedoch nur gegenüber ultravioletten Strahlen empfindlich. Alkalimetalle allein - Kalium, Natrium und insbesondere Cäsium - reagieren ebenfalls empfindlich auf sichtbare Strahlen. Sie werden zur Herstellung von Fotozellenkathoden verwendet.
