| Головна » Статті » Фізика | [ Додати статтю ] |
Фотоэлектрический эффект
|
ФОТОЭФЕКТ В 1887 г. Герц обнаружил, что если промежуток разрядника осветить ультрафиолетовым светом, то проскакивание искры заметно облегчается. Наблюдение Герца дали повод к изучению этого явления. Гальвакс соединил пластинку исследуемого вещества с чувствительным электроскопом. Когда пластинке сообщали отрицательный электрический заряд, листочки электроскопа расходились. При освещении пластинки светом листочки электроскопа опадали. Следовательно, под действием света пластинка теряла свой заряд. Это явление получало название фотоэлектрического эфекта. Изменив методы наблюдения, А.Г.Столетов произвел количественные измерения величины фототока. Исследуемая пластинка являлась пластинкой конденсатора. Конденсатор соединялся с электрической батареей и гальванометром. При облучении пластинки светом электрической дуги гальванометр обнаруживал в цепи ток. Он появлялся только в том случае, если пластинка была соединена с отрицательным полюсом электрической батареи. Фотоэлектрический эффект обнаруживают почти все вещества, даже такие, как лед и вода, если их облучать ультрафиолетовыми лучами. Наибольшее значение длины волны падающего света, при которой еще наблюдается фотоэффект, называется порогом фотоэффекта. Было установлено, что для каждого металла существует свой порог. Скорость, с которой вылетают электроны, начиная с порога фотоэффекта по мере уменьшения длины волны падающего света возрастает. Теория фотоэффекта была дана в 1905 г. Эйнштейном. В основу теории были положены квантовые представления о природе света. Излучение и поглощение света атомами вещества происходит определенными порциями, которые М. Планк назвал квантами. Квант энергии света, падающего на поверхность металла, поглощается. При этом поглощенная энергия частично расходуется при выходе электрона с поверхности металла, а остальная часть уноситься электроном в виде кинетической энергии: hv = A + mv2/2, где hv – квант энергии поглощенного света, А – энергия, затраченная на роботу выхода, mv2/2 – кинетическая энергия вылетевшего электрона. Если квант энергии меньше работы выхода А, то фотоэффект не наблюдается. Когда электроны под действием света покидают поверхность металла, фотоэлектрический эффект называют внешним. Фотоэлектроны при этом замыкают цепь электрической батареи, и в ней течет ток. Техническое использование внешнего фотоэффекта требует специальной батареи. В настоящее время широкое применение получил внутренний фотоэффект. Его открыли при изучении сопротивления проводников, изготовленных из селена. Электрическое сопротивление селена оказалось весьма своенравным. Оно изменялось всякий раз, как только менялось освещение поверхности проводника. Это непонятное время первое время не привлекало внимания исследователей и вскоре было забыто. Но затем на него натолкнулись вновь. Физики поняли, что они имеют дело с явлением внутреннего фотоэффекта, т. е. явлением, когда под действием света в проводнике увеличивается число свободных электрических зарядов. Ток в проводнике при этом возрастает, а сопротивление соответственно уменьшается. Вещества, обладающие этим свойством, используются теперь для создания фотоэлементов с внутренним фотоэффектом. Фотоэлементы под действием света становятся источниками электрической энергии. Поэтому совершенно очевидно преимущество внутреннего фотоэффекта перед внешним. | |
| Переглядів: 619 | |
| Всього коментарів: 0 | |