לא משנה כמה רחוק האדם הממוצעבחיי היומיום שלה מתוכנית הלימודים הקודמים, היא חסרת סיכוי והיא תזכור אותה. זה בדיוק מה שקורה כשמדובר במראה של אפקט פוטואלקטרי חיצוני.
הגדרה
הצילום בפיסיקה נחשב לתהליך.יישור של אלקטרונים באטומים, מולקולות של חומר, המתרחשת ומתרחשת בהשפעת האור. ואת האפקט הפוטואלקטרי החיצוני הוא תהליך שבו אלקטרונים הם דפקו על ידי אור עם כוח כזה שהם עפים מחוץ לגבולות החיצוניים של החומר שלהם.
קצת היסטוריה ומעשה
Впервые на этот удивительный факт обратил את תשומת הלב של הפיזיקאי הפיזיקאי מגרמניה, היינריך הרץ חזרה בשנת 1887. מחקר הגילוי נמשך על ידי עמיתו של הרץ, הפיזיקאי הרוסי סטולטוב. איינשטיין מבריק פיתח תיאוריה של אפקט פוטואלקטרי המבוסס על רעיונות הפיזיקה הקוונטית. מאז, ההשפעה הפוטואלקטרית החיצונית נחקרה די רבגוני, והידע שנצבר מוחל במלואו בפיתוח וייצור של מכשירים המבוססים על תאים פוטו-וולטאיים. אם ניקח את הדוגמה הבסיסית ביותר, אז זה דלת מוסך אוטומטית עובד על תאים.
מנגנונים מסוג זה פועלים על חשמלאנרגיה. עם זאת, תאים פוטו-וולטאים, המשתמשים רק באפקט הפוטואלקטרי החיצוני, הופכים את האנרגיה שקיבלה לקרינה לאנרגיה חשמלית לחלוטין. לכן, זה לא הגיוני להשתמש בהם כמקור חשמל, אשר לא ניתן לומר על אוטומציה. זה בעזרת קורות אור כי מעגלים חשמליים נשלטים מנגנונים אוטומטיים.
ללא הגזמה, ניתן לטעון כי גילוי האפקט הפוטואלקטרי היה אירוע מהפכני באמת בפיזיקה. הנה התוצאות המשמעותיות ביותר:
- לפני שמדענים פתחו את המסתורין של טבע האור, קרן האור;
- הקולנוע מהטומטם הפך ל"דיבור ", המציאו את דרכי הפעולה הקולית, והעובדה של העברת דימוי נעשתה התאפשרה גם הודות לתמונת הצילום;
- היצירה על בסיס מכשירים פוטואלקטריים של מכונות כאלה "מכונות חכמות", אשר, על פי הפרמטרים שצוינו, לייצר חלקים שונים ללא התערבות אנושית;
- מנגנונים רבים ושונים המבוססים על עבודת האוטומציה הפוטואלקטרונית.
לפיכך, האפקט הפוטואלקטרי עצמו ויישומו הפכו למעין פריצת דרך בטכנולוגיה המודרנית.
סיווג פוטו-תא
אפקטים של תמונות מחולקים למספר סוגים בהתאם לתכונותיהם ולפונקציות שלהם.
- אפקט פוטואלקטרי חיצוני (בדרך אחרת - פוטואלקטרוניפְּלִיטָה). האלקטרונים שעפים החומר כשהוא מופיע מכונים פוטואלקטרונים. והזרם החשמלי שהם יוצרים כאשר הם נעים בצורה מסודרת לאורך שדה חשמלי חיצוני, נקרא זרם פוטו.
- השפעה פנימית פוטואלקטרית משפיעהמוליכות פוטו של חומר. זה קורה כאשר אלקטרונים מופצים מחדש על פני מוליכים למחצה ודיאלקטריה, בהתאם למצב האנרגיה שלהם ולמצטבר - מוצק או נוזלי. תופעת החלוקה מחדש מתרחשת בהשפעת אור. אז המוליכות החשמלית של החומר עולה, כלומר מתקבלת ההשפעה של מוליכות פוטו.
- האפקט הפוטואלקטרי של השער הוא המעבר של הפוטואלקטרונים מגופם למוצקים אחרים (מוליכים למחצה) או לנוזל (אלקטרוליטים).
אפקט צילום חיצוני הוא לב העבודהתאי ואקום מודרניים. הם עשויים בצורה של נורות זכוכית, שבהן המשטח הפנימי מכוסה חלקית בשכבה דקה של התזת מתכת. עובי שכבה נמוך מספק תפוקת עבודה נמוכה. החלון השקוף של הנורה מאפשר לאור לעבור, והאנודה בתוכה בצורת לולאת חוט או דיסק לוכדת פוטו אלקטרונים. אם האנודה מחוברת לקוטב החיובי של הסוללה, המעגל ייסגר וזרם חשמלי יזרום דרכו. הָהֵן. תאי פוטו ואקום יכולים להפעיל או לכבות את הממסר.
על ידי שילוב של תאים פוטו וממסרים תוכלו ליצור מכונות "רואות" שונות, למשל מכונה ברכבת התחתית.
לכן, בהיותו הבסיס לתהליכי ייצור רבים, האפקט הפוטואלקטרי החיצוני כתגלית פיזית נהדרת הפך למפתח לפעולה מוצלחת של אוטומציה תעשייתית.
