Praktinė fizika: išorinis fotoefektas

Nesvarbu, kaip vidutiniškai yra vidutinis žmogusjos kasdieniame gyvenime, iš karto praeityje mokyklos mokymo programoje, ji yra "ne" ir "prisimins" save. Tai būtent taip atsitinka, kai kalbama apie išorinį fotoefektą.

Apibrėžimas

Fizinis procesas yra fotoelektrinis efektassuderinti elektronus atomų, medžiagų molekulių, kurie atsiranda ir susidaro šviesos įtaka. O išorinis fotoelektrinis efektas - tai procesas, kai šviesa išjudinama elektronais su tokia jėga, kad jie sklendžia už jų išorinės ribos.

Šiek tiek istorijos ir praktikos

Pirmą kartą šis nuostabus faktas atkreipė dėmesįdėmesys mokslininkui-fizikui iš Vokietijos Henri Hertsui tolimais 1887-aisiais metais. Atradimo tyrimą tęsė Herzo kolega, rusų fizikas Stoletovas. Puikus Einšteinas sukūrė fotoefekto teoriją, pagrįstą kvantinės fizikos idėjomis. Nuo to laiko išorinis fotoelektrinis poveikis buvo ištyrintas giliai ir įvairiapusiškumas, o įgytos žinios yra visiškai naudojamos kuriant ir gaminant fotoelementu pagrįstas priemones. Jei naudosite elementariausius pavyzdžius, tai yra automatiniai garažo vartai, dirbantys su fotoelementais.

Tokio tipo mechanizmai veikia elektraenergija. Tačiau fotoelementai, kurie naudoja tik išorinį fotoelektrinį efektą, transformuoja radiacijos gaunamą energiją į ne elektros energiją. Todėl naudoti juos kaip elektros šaltinius nėra jokio ypatingo prasmės, apie kurį negalima pasakyti apie automatizavimą. Lengvųjų spindulių pagalba elektrošokai reguliuojami automatiniais mechanizmais.

Be преувеличения, galime pasakyti, kad fotoefekto atradimas tapo tikrai revoliuciniu įvykiu fizikoje. Čia yra svarbiausios pasekmės:

• prieš mokslininkus atskleidė šviesos pobūdžio paslaptį, šviesos spindulį;
• kino iš tylus buvo "kalbėti" buvo išrastas būdus balso, ir į judančio vaizdo perdavimo faktas taip pat galimas dėka fotoelektrinio efekto;
• sukurta remiantis tokių mašinų fotoelektroniniais įtaisais ir "protingomis mašinomis", kurioms, atsižvelgiant į nustatytus parametrus be asmens dalyvavimo, gaminamos įvairios detalės;
• daugybė įvairių mechanizmų, pagrįstų fotoelektronikos automatizavimo darbais.

Taigi pats fotoelektrinis efektas ir jo taikymas tapo šiuolaikinių technologijų laimėjimu.

Fotoelementų klasifikavimas

Nuotraukų efektai skirstomi į keletą tipų, priklausomai nuo jų savybių ir funkcijų.

1. Išorinis fotoefektas (kitaip - fotoelektronikaklausimas). Elektronai, kurie sklinda už jo esančios medžiagos, yra vadinami fotoelektronais. Ir elektros srovė, kurią jie formuoja, kai jie išdėstomi tvarkingai palei išorinį elektros lauką, tapo vadinama fotokrautu.
2. Įtakoja vidinį fotoefektąmedžiagos fotovadencija. Tai atsitinka, kai elektronai perskirstomi į puslaidininkius ir dielektrikus, priklausomai nuo jų energijos būklės ir agregavimo būsenos - kieto ar skysto. Perskirstymo reiškinys pasireiškia šviesos įtaka. Tada padidėja medžiagos laidumas; gaunamas fotovadavimosi poveikis.
3. Vožtuvo fotoelektrinis efektas - fotoelektronų perėjimas iš jų kūno į kitas kietas medžiagas (puslaidininkius) arba skystas (elektrolitai).

Išorinis fotoelektrinis efektas yra darbo pagrindasšiuolaikiniai vakuuminiai fotoelementai. Jie yra pagamintos iš stiklo kolbą, kurioje vidinis paviršius yra padengtas iš dalies su plonu sluoksniu metalinio nusėdimo. Nedidelis sluoksnio storis suteikia galimybę mažai darbo išvestį. Skaidrus langas eina viduje lempute ir yra joje esančio vielos kilpomis arba žuvys diskiniais fotoelektronų formos anodas. Jei anodas sujungtas su teigiamu stulpo akumuliatoriaus, tai uždaro grandinę, jis eina elektros srove. Ie. Dulkių saulės elementai gali įjungti arba išjungti relės.

Sujungdami fotoelementus ir relės, galite kurti įvairias "matymo" mašinas, pavyzdžiui, metro mašiną.

Taigi, esant daugelio gamybos procesų pagrindu, išorinis fotoelektrinis efektas kaip puikus fizinis atradimas tapo sėkmingo pramonės automatikos veikimo pagrindu.