Hoe ver de gemiddelde persoon ook isin haar dagelijkse leven van het ooit geslaagde schoolcurriculum, ze nee-nee, en ze zal je aan zichzelf doen denken. Dit is precies wat er gebeurt als het gaat om het fenomeen van extern foto-elektrisch effect.
definitie
Het foto-elektrisch effect in de natuurkunde wordt beschouwd als het procesuitlijning van elektronen in atomen, moleculen van een stof, die ontstaat en optreedt onder invloed van licht. En het externe foto-elektrische effect is een proces waarbij elektronen door licht met zo'n kracht worden uitgeschakeld dat ze buiten de buitenste grenzen van hun substantie vliegen.
Een beetje geschiedenis en oefening
Voor de eerste keer trok dit verbazingwekkende feitaandacht van de fysicus uit Duitsland Heinrich Hertz in 1887. De studie van de ontdekking werd voortgezet door Hertz' collega, de Russische natuurkundige Stoletov. En de briljante Einstein ontwikkelde de theorie van het foto-elektrisch effect op basis van de ideeën van de kwantumfysica. Sindsdien is het externe foto-elektrische effect vrij diepgaand en veelzijdig bestudeerd, en de opgedane kennis wordt volledig toegepast bij de ontwikkeling en productie van apparaten op basis van fotocellen. Als we het meest elementaire voorbeeld nemen, dan is dit een automatische garagedeur die werkt op fotocellen.
Mechanismen van dit type werken op elektrischeenergie. Fotocellen die alleen het externe foto-elektrische effect gebruiken, zetten de energie die tijdens de straling wordt ontvangen echter niet volledig om in elektrische energie. Daarom heeft het weinig zin om ze te gebruiken als bronnen van elektriciteit, wat niet gezegd kan worden over automatisering. Het is met behulp van lichtstralen dat elektrische circuits in automatische mechanismen worden bestuurd.
Het kan zonder overdrijving worden beargumenteerd dat de ontdekking van het foto-elektrisch effect een werkelijk revolutionaire gebeurtenis in de natuurkunde was. Dit zijn de belangrijkste gevolgen:
- het geheim van de aard van licht, een lichtstraal, werd aan wetenschappers onthuld;
- cinema vanuit de stilte werd "praten", methoden voor stemacteren werden uitgevonden, en het feit dat een bewegend beeld kon worden overgedragen, werd ook mogelijk dankzij het foto-effect;
- creatie op basis van foto-elektronische apparaten van dergelijke machines en "slimme machines", die, volgens de gegeven parameters, zonder menselijke tussenkomst, verschillende onderdelen produceren;
- veel verschillende mechanismen gebaseerd op het werk van foto-elektronische automatisering.
Zo zijn het foto-elektrische effect zelf en de toepassing ervan een soort doorbraak in de moderne technologie geworden.
Fotocel classificatie
Foto-effecten zijn onderverdeeld in verschillende typen, afhankelijk van hun eigenschappen en functies.
- Extern foto-elektrisch effect (op een andere manier - foto-elektronischuitstoot). De elektronen die uit de stof vliegen wanneer deze verschijnt, worden foto-elektronen genoemd. En de elektrische stroom die ze vormen wanneer ze op een ordelijke manier langs een extern elektrisch veld bewegen, wordt een fotostroom genoemd.
- Intern foto-elektrisch effect dat van invloed is op:fotogeleiding van een stof. Het treedt op wanneer elektronen worden herverdeeld over halfgeleiders en diëlektrica, afhankelijk van hun energietoestand en aggregaat - vast of vloeibaar. Het fenomeen herverdeling treedt op onder invloed van licht. Het is dan dat de elektrische geleidbaarheid van de stof toeneemt, d.w.z. het effect van fotogeleiding wordt verkregen.
- Het gate foto-elektrisch effect is de overgang van foto-elektronen van hun lichaam naar andere vaste stoffen (halfgeleiders) of vloeistof (elektrolyten).
Extern foto-effect vormt de kern van het werkmoderne vacuüm zonnecellen. Ze zijn gemaakt in de vorm van glazen bollen, waarbij het binnenoppervlak gedeeltelijk is bedekt met een dun laagje metaal sputteren. Lage laagdikte zorgt voor een lage werkoutput. Het transparante venster van de lamp laat licht door en de anode erin in de vorm van een draadlus of schijf vangt foto-elektronen op. Als de anode is aangesloten op de positieve pool van de batterij, zal het circuit sluiten en zal er een elektrische stroom doorheen vloeien. Die. de vacuümfotocellen kunnen het relais in- of uitschakelen.
Door fotocellen en relais te combineren, kun je verschillende 'kijk'-machines maken, bijvoorbeeld een machine in de metro.
Dus, als basis van veel productieprocessen, werd het externe foto-elektrische effect als een grote fysieke ontdekking de sleutel tot de succesvolle werking van industriële automatisering.
