Praktická fyzika: vnější fotoeffect

Bez ohledu na průměrnou průměrnou osobuve svém každodenním životě z kdysi předaných školních osnov, je ne-ne a bude si pamatovat. To je přesně to, co se stane, když jde o fenomén vnějšího fotoefektu.

Definice

Fotoelektrický účinek ve fyzice je považován za proceszarovnávání elektronů v atomech, molekuly hmoty, které vznikají a vyskytují se pod vlivem světla. A vnější fotoelektrický efekt je proces, při kterém jsou elektrony vyzařovány světlem tak silou, že letí mimo vnější hranice své látky.

Trochu historie a praxe

Poprvé tento úžasný fakt přitáhlvědecký důstojník-fyzik z Německa Henry Hertz ve vzdáleném 1887. roce. Studium objevu pokračovala i Herzův kolega, ruský fyzik Stoletov. Geniální Einstein vyvinul teorii fotoelektrického efektu založeného na myšlenkách kvantové fyziky. Od té doby byl externí fotoelektrický efekt studován v hloubce a všestrannosti a získané poznatky jsou plně využity při vývoji a výrobě přístrojů na bázi fotobuňky. Pokud uvažujete o nejzákladnějším příkladu, jedná se o automatickou garážovou bránu, která pracuje na fotobuňkách.

Mechanismy tohoto typu pracují na elektrickémenergie. Nicméně, fotobuňky, které používají pouze vnější fotoelektrický efekt, přeměňují energii přijatou radiací na elektrickou ne úplně. Používání těchto zdrojů jako zdrojů elektřiny tedy nemá žádný zvláštní smysl, který nelze říci o automatizaci. S pomocí světelných paprsků jsou elektrolyty řízeny v automatických mechanismech.

Bez nadsázky lze argumentovat, že objev fotoelektrického efektu se stal skutečnou revoluční událostí ve fyzice. Zde jsou nejdůležitější důsledky:

• před vědci bylo odhaleno tajemství povahy světla, světelný paprsek;
• kino z mute se stalo "mluvením", způsoby hlasu byly vynalezeny a samotný fakt přenosu pohyblivého obrazu byl také možný fotoelektrickým efektem;
• vytvoření na základě fotoelektronických zařízení takových strojů a "inteligentních strojů", které v souladu s danými parametry bez účasti osoby produkují různé detaily;
• mnoho různých mechanismů založených na práci s fotoelektronickou automatizací.

Samotný fotoelektrický efekt a jeho aplikace se tak staly jakýmkoli průlomem v moderní technologii.

Klasifikace fotobuněk

Fotografické efekty jsou rozděleny do několika typů v závislosti na jejich vlastnostech a funkcích.

1. Externí fotoeffect (jiným způsobem - fotoelektronikavydání). Elektrony, které letují mimo tuto látku, se nazývají fotoelektrony. A elektrický proud, který tvoří, když se pohybují řádně po vnějším elektrickém poli, se stal známým jako fotonásobník.
2. Vliv interního fotoefektufotovodivost látky. Dochází k němu, když se elektrony redistribuují přes polovodiče a dielektriky v závislosti na jejich energetickém stavu a agregovaném stavu - tuhém nebo kapalném. Fenomén redistribuce se objevuje pod vlivem světla. Pak se zvyšuje elektrická vodivost látky; je dosažen fotocondukční účinek.
3. Vektorový fotoelektrický efekt - přechod fotoelektronů z těla na jiné pevné látky (polovodiče) nebo kapaliny (elektrolyty).

Externí fotoelektrický efekt je základem prácemoderní vakuové fotobuňky. Jsou vyrobeny ve formě skleněných lahví, ve kterých je vnitřní povrch částečně pokryt tenkou vrstvou kovového rozprašování. Mírná tloušťka vrstvy poskytuje malý pracovní výkon. Průhledné okénko žárovky umožňuje osvětlení a anoda ve tvaru drátěného kroužku nebo kotouče uvnitř zachycuje fotoelektrony. Pokud je anoda připojena k kladnému pólu baterie, obvod se uzavře a elektrický proud bude protékat. Tedy. Vakuové fotobuňky mohou zapínat nebo vypínat relé.

Kombinací fotobuněk a relé můžete vytvářet různé "vidící" stroje, například stroj metra.

Protože je základem mnoha výrobních procesů, externí fotoelektrický efekt jako velký fyzický objev se stal klíčem k úspěšnému fungování průmyslové automatizace.