Praktisk fysik: fotoemission

Oavsett hur långt den genomsnittliga personen i sitt dagliga liv en gång genomkorsas av läroplanen, är det en no-no och kommer att göra dig själv minnas. Detta är vad som händer när det gäller fenomenet fotoemission.

definition

Photoeffect fysik antas inriktningsprocess elektroner i atomer, molekyler, ämnen, som uppkommer inträffar när den exponeras för ljus. En fotoemission - en process i vilken elektroner slås ut ljus med sådan kraft att avvika bortom de yttre gränserna för materialet.

Historia och praktik

För första gången på denna fantastiska faktum märkt fysiker från Tyskland, Genrih Gerts i en avlägsen 1887. öppnandet av studien fortsatte kollega Hertz, ryska fysikern Stoletov. Ett geni, Einstein utvecklade teorin om den fotoelektriska effekten bygger på idéer av kvantfysik. Eftersom fotoemission studerat tillräckligt djup och mångsidig, och tillämpa de kunskaper som förvärvats i sin helhet i konstruktion och tillverkning av solceller enheter baserade på. Om vi tar de mest grundläggande exempel denna automatiska grind för garaget, som körs på solceller.

Mekanismer av denna typ fungerar på elektrisk energi. Emellertid solceller som använder enda externa photoeffect, omvandla energi som produceras under strålnings till elektrisk inte fullständigt. Därför att använda dem som källor för el är ingen särskild betydelse, kan inte sägas om automation. Det är med hjälp av ljusstrålar inträffar tillhörande kretsar i automatiska kontrollmekanismer.

Utan överdrift kan man hävda att upptäckten av den fotoelektriska effekten var en verkligt revolutionerande händelse inom fysiken. Här är de mest betydande av dess konsekvenser:

• innan forskarna avslöja hemligheten ljusets natur, den ljusstråle;
• bio från den tysta var "talar" uppfanns sätt att röst, och det faktum av överföringen av den rörliga bilden görs också möjligt tack vare den fotoelektriska effekten;
• skapandet på grundval av fotoelektriska anordningar sådana maskiner och "smarta maskin" som, med tanke på de parametrar för de olika delarna är tillverkade utan mänsklig inblandning;
• ett flertal olika mekanismer som bygger på fotoelektron automatisering.

Således mycket användning av den fotoelektriska effekten, och det blev ett genombrott i modern teknik.

klassificering av solceller

Fotoeffekter är uppdelade i flera typer beroende på deras egenskaper och funktioner.

1. Den externa fotoelektriska effekten (med andra ord - fotoelektron emission). Elektronerna som avges utanför ämnet när det inträffar kallas fotoelektroner. Och en elektrisk ström, bildar de när en ordnad rörelse i det yttre elektriskt fält, kallades foto.
2. Intern fotoelektriska effekten, att påverka den fotokonduktiva materialet. Det inträffar när elektroner omfördelas på halvledare och isolatorer beroende på energitillståndet av aggregering och - en fast eller flytande. omfördelning fenomen inträffar under inverkan av ljus. Den ökar då den elektriska ledningsförmågan för en substans, dvs. det visar sig effekten av photoconductivity.
3. Ventil fotoelektriska effekten - övergången av fotoelektroner från deras kroppar i andra fasta ämnen (halvledare) eller vätska (elektrolyt).

Extern fotoelektriska effekten är grunden för arbetet med moderna vakuumfotoceller. De tillverkas i en glaskolv, i vilken den inre ytan är partiellt belagd med ett tunt skikt av metalliskt avsättning. En liten skikttjocklek ger ett litet arbete utgång. Transparent fönster passerar inuti glödlampa och beläget inom det anoden i form av trådslingor eller fångst skivfotoelektroner. Om anoden ansluten till den positiva polen på batteriet, stänger den kretsen, går det på elektrisk ström. dvs Vakuum solceller kan slå på eller stänga reläet.

Genom att kombinera solceller och reläer, kan du skapa en mängd olika "ser" maskiner, till exempel, maskinen i tunnelbanan.

Så läggs i grunden för många industriella processer, den externa fotoelektriska effekten som de stora fysiska upptäckterna var nyckeln till ett framgångsrikt genomförande av industriell automation.