Практическа физика: външен фотоефект

Независимо от това как е средностатистическият човекв ежедневието си от веднъж преминали учебната програма, тя е не-не и ще се накара да си спомни. Точно това се случва, когато става дума за феномена на външен фотоефект.

дефиниция

Фотоелектричният ефект във физиката се счита за процесподравняване на електрони в атоми, молекули на материята, които възникват и се появяват под въздействието на светлината. А външният фотоелектричен ефект е процес, при който електроните се изхвърлят от светлината с такава сила, че те излитат извън външните граници на своето вещество.

Малко история и практика

За пръв път този невероятен факт привлечевниманието учен-физик от Германия Хенри Херц в далечната 1887-та година. Изследването на откритието е продължено от колегата на Херц, руския физик Столетов. А брилянтен Айнщайн разработи теория на фотоелектричния ефект, основана на идеите на квантовата физика. Оттогава външният фотоелектричен ефект е изследван в дълбочина и гъвкавост, а натрупаното знание се използва изцяло в разработването и производството на фотоклетки. Ако вземете най-елементарния пример, това е автоматична гаражна порта, която работи върху фотоклетки.

Механизмите от този тип работят върху електрическотоенергия. Фотоклетките обаче, които използват само външния фотоелектричен ефект, не трансформират енергията, получена от радиация, в електрическа, не напълно. Следователно, за да ги използват като източници на електроенергия, няма особен смисъл, който не може да се каже за автоматизация. С помощта на светлинни лъчи електродвижетата се управляват в автоматични механизми.

Без преувеличение може да се твърди, че откритието на фотоелектричния ефект се е превърнало в наистина революционно събитие във физиката. Ето най-важните последици:

• пред учените тайната на природата на светлината, светлинният лъч, беше разкрита;
• киното от мълвата стана "говорещо", начините на глас бяха изобретени и самият факт на предаване на движещ се образ беше също така възможен чрез фотоелектричния ефект;
• създаването на фотоелектронни устройства на такива машини и "интелигентни машини", които в съответствие с определени параметри без участието на дадено лице дават различни подробности;
• много различни механизми, основаващи се на работата на фотоелектронната автоматизация.

По този начин самият фотоелектричен ефект и неговото приложение са се превърнали в един вид пробив в съвременната технология.

Класификация на фотоклетките

Фото ефектите са разделени на няколко вида в зависимост от техните свойства и функции.

1. Външен фотоефект (по друг начин - фотоелектроннаемисии). Електроните, които летят извън веществото, когато се случи, се наричат ​​фотоелектрони. И електрическият ток, който те образуват, когато те се движат по правилния начин по външното електрическо поле, стават известни като фотоволтаични.
2. Въздействие на вътрешния ефектфотопроводимостта на веществото. Това се случва, когато електроните се преразпределят на полупроводници и изолатори в зависимост от енергийно състояние на агрегиране и - твърди или течни. Феноменът на преразпределението възниква под въздействието на светлината. Тогава електрическата проводимост на веществото се увеличава; ефектът на фотокондукцията се получава.
3. Фотоелектричен ефект на клапана - преходът на фотоелектрони от телата им към други твърди частици (полупроводници) или течност (електролити).

Външният фотоелектричен ефект е основата на работатамодерни вакуумни фотоклетки. Те са направени под формата на стъклени колби, в които вътрешната повърхност е частично покрита с тънък слой от метален разпрашване. Леката дебелина на слоя осигурява малък работен резултат. Прозрачният прозорец на крушката дава възможност за светлина, а анодът под формата на телена мрежа или диск в нея захваща фотоелектрони. Ако анодът е свързан към положителния полюс на акумулатора, веригата ще се затвори и електрическият ток ще премине през него. Т.е. Вакуумните фотоклетки могат да включват или изключват релето.

Чрез комбиниране на фотоклетки и релета можете да създадете различни "виждащи" машини, например машина за метро.

По този начин, като основата на много производствени процеси, външният фотоелектричен ефект като голямо физическо откритие се превърна в ключът към успешната работа на индустриалната автоматизация.