Praktiskā fizika: ārējs fotoefekts

Nav svarīgi, cik vidēji ir vidējā personaviņas ikdienas dzīvē no vienreiz izlaidušās skolas mācību programmas, viņa nav nē un pati atcerēsies. Tas tieši notiek, kad runa ir par ārēju fotoefektu fenomenu.

Definīcija

Faktiskais fotoelektriskais efekts tiek uzskatīts par procesuelektronu izlīdzināšana atomos, vielas molekulas, kas rodas un rodas gaismas ietekmē. Un ārējais fotoelektriskais efekts ir process, kurā gaismu izstumj elektronus ar tādu spēku, ka tie izlido ārpus savas vielas ārējām robežām.

Nedaudz vēstures un prakses

Pirmo reizi šis apbrīnojamais fakts pievērsa uzmanībuVācijas zinātnieks-fiziķis no Vācijas Henrijs Herčs tālākajā 1887. gadā. Atklāšanas izpēti turpināja Herzes kolēģis - krievu fiziķis Stoletovs. Spožais Einšteins izstrādāja teoriju par fotoelektriskajiem efektiem, kas balstās uz kvantu fizikas idejām. Kopš tā laika ārējais fotoelektriskais efekts ir izpētīts dziļumā un daudzpusīgi, un iegūtās zināšanas tiek pilnībā izmantotas, izstrādājot un ražojot fotoelementu bāzes instrumentus. Ja izmantojat visvienkāršāko piemēru, tad tas ir automātiskais garāžas vārti, kas darbojas ar fotoelementiem.

Šāda veida mehānismi strādā pie elektrībasenerģija. Tomēr fotoelementi, kas izmanto tikai ārējo fotoelektrisko efektu, pārveido radiāciju, kas saņemta ar starojumu, nevis pilnīgi elektriskajā režīmā. Tāpēc, lai tos izmantotu kā elektroenerģijas avotus, nav īpašas sajūtas, ko nevar teikt par automatizāciju. Ar gaismas staru palīdzību elektrošinātāji tiek kontrolēti automātiskajos mehānismos.

Bez pārspīlēšanas var apgalvot, ka fotorezolūcijas atklājums ir kļuvis par patiesi revolucionāru notikumu fizikā. Šeit ir vissvarīgākās sekas:

• pirms zinātnieki atklāja gaismas raksturu, gaismas staru;
• kinoteātris no skaļuma kļuva "runājošs", tika izdomāti balss pārraides veidi, un fotogrāfijas pārraides fakts bija iespējams arī ar fotoelektrisko efektu;
• pamatojoties uz tādu mašīnu fotoelektroniskajām ierīcēm un "viedām mašīnām", kuras saskaņā ar noteiktiem parametriem bez personas līdzdalības rada dažādas detaļas;
• daudz dažādu mehānismu, kuru pamatā ir fotoelektroniskās automatizācijas darbs.

Tādējādi pats fotoelektrisks efekts un tā pielietojums ir kļuvuši par modernu tehnoloģiju izrāvienu.

Fotoelementu klasifikācija

Foto efekti ir sadalīti vairākos veidos, atkarībā no to īpašībām un funkcijām.

1. Ārējais fotoefekts (citā veidā - fotoelektronisksjautājums). Elektroni, kas lido ārpus vielas, kad tas notiek, sauc par fotoelektroniem. Un elektriskā strāva, ko tie veido, kad tie kārtīgi pārvietojas gar ārējo elektrisko lauku, kļuva pazīstama kā fotoattēlu.
2. Iekšējais fotoefekts ietekmēvielas fotodultivitāte. Tas notiek, ja elektroni tiek sadalīti pa pusvadītājiem un dielektriķiem atkarībā no to enerģijas stāvokļa un agregāta stāvokļa - cieta vai šķidra. Pārdales parādība notiek gaismas ietekmē. Tad viela palielina elektrovadītspēju; iegūst fotodultivitātes efektu.
3. Vara fotoelektriskais efekts - fotoelektronu pāreja no ķermeņa uz citām cietvielām (pusvadītājiem) vai šķidrumiem (elektrolīti).

Ārējais fotoelektriskais efekts ir darba pamatāmūsdienu vakuuma fotoelementi. Tās ir izgatavotas stikla kolbās, kurās iekšējā virsma daļēji pārklāta ar plānu metāla putekļu kārtu. Slānis slāņa biezums nodrošina nelielu darba izeju. Spuldzes caurspīdīgais logs ļauj apgaismot, un anoda veidā stiepļu cilpas vai diska iekšpusē tā uztver fotoelektronus. Ja anode ir savienota ar akumulatora pozitīvo polu, ķēde tiek aizvērta un caur to plūst elektriskā strāva. Ti. Vakuuma fotoelementi var ieslēgt vai izslēgt releju.

Apvienojot fotoelementus un relejus, jūs varat izveidot dažādas "redzes" mašīnas, piemēram, metro mašīna.

Tādējādi, pamatojoties uz daudziem ražošanas procesiem, ārējais fotoelektriskais efekts kā lielisks fiziskais atklājums ir kļuvis par rūpnieciskās automatizācijas veiksmīgas darbības atslēgu.