Praktika fiziko: ekstera fotoefekto

Ne gravas, kiom mezumo la averaĝa homo en sia ĉiutaga vivo de la lerneja programo, kiun li preterpasis, ĝi ne faras kaj memorigos vin. Ĉi tio estas ĝuste kio okazas kiam temas pri aspekto de ekstera fotoelektra efiko.

Difino

La fotoelektra efiko en fiziko kutime konsideras la procezon de alineado de elektronoj en atomoj, molekuloj de substanco kiu okazas kaj okazas sub la influo de lumo. Kaj la ekstera fotoelektra efiko estas procezo, en kiu elektronoj frapas la lumon per tia forto, ke ili flugas ekstere de la eksteraj limoj de ilia substanco.

Iom da historio kaj praktiko

Unuafoje en tiu mirinda fakto rimarkis fizikisto el Germanio, Genrih Gerts en la malproksima 1887. La studo pri la malkovro estis daŭrigita de la kolego de Herz, la rusa fizikisto Stoletov. Genio, Einstein evoluigis la teorion de la efekto fotoeléctrico surbaze de la ideoj de kvantuma fiziko. Ekde tiam, la ekstera fotoelektra efiko estis studita sufiĉe profunde kaj versátil, kaj la scio akirita estas tute uzita en la disvolviĝo kaj produktado de fotokel-bazitaj instrumentoj. Se ni prenas la plej baza ekzemplo, ĉi tiu aŭtomata pordego por la garaĝo, kurante sur sunaj ĉeloj.

Mekanismoj de ĉi tiu tipo operacii sur elektra energio. Tamen, fotocelos, kiuj uzas nur la ekstera fotoelektra efiko, transformas la energion ricevita de radiado en elektran unu ne tute. Sekve, por uzi ilin kiel fontoj de elektro, ne ekzistas speciala senso, kiu ne povas diri pri aŭtomatigo. Ĝi estas kun helpo de malpezaj traboj, ke la elektroĉenoj estas kontrolitaj en aŭtomataj mekanismoj.

Sen troigo, ĝi povas esti argumentita, ke la malkovro de la fotoelektra efiko fariĝis vere revolucia okazaĵo en fiziko. Jen la plej signifaj konsekvencoj:

• Antaŭ la scienculoj, la mistero de la naturo de lumo, la lumo-radio, malkaŝis;
• Kino de la muta fariĝis "parolanta", la vojoj de voĉo estis inventitaj, kaj la fakto de translokado de moviĝanta bildo ankaŭ ebligis la fotoelektra efiko;
• Kreo surbaze de fotoelektriaj aparatoj de tiaj maŝinoj kaj "inteligentaj maŝinoj", kiuj, laŭ parametroj donitaj sen partopreno de persono, produktas diversajn detalojn;
• Multaj malsamaj mekanismoj bazitaj sur la laboro de fotoelektrona aŭtomatigo.

Tiel, la fotoefekto mem kaj ĝia apliko fariĝis speco de progreso en moderna teknologio.

Klasifiko de fotokeloj

Fotaj efikoj estas dividitaj en plurajn specojn laŭ siaj propraĵoj kaj funkcioj.

1. Ekstera fotoefekto (aliflanke - fotoelektrona emisión). Elektronoj, kiuj flugas ekstere de la substanco kiam ĝi okazas, estas nomataj fotoelektronoj. Kaj elektra fluo, ili formas kiam ordigita movo en la ekstera elektra kampo, oni nomis photocurrent.
2. Interna fotoelektra efiko kiu efikas la fotokonduktivecon de substanco. Ĝi okazas kiam elektronoj estas redistribuitaj per duonkonduktiloj kaj dielektraj, laŭ sia energia stato kaj la entuta stato - solida aŭ likva. La fenomeno de redistribuo okazas sub la influo de lumo. Estas tiam, ke la elektra konduktiveco de la substanco pliiĝas; La efekto de fotoconductividad estas akirita.
3. Valva fotoelektra efiko - la transiro de fotoelektronoj de iliaj korpoj al aliaj solidoj (semikonduktiloj) aŭ likvaj (elektrolitoj).

La ekstera fotoelektra efiko estas la bazo por la laboro de modernaj malplenaj fotokeloj. Ili estas faritaj en formo de glasaj flaskoj, en kiuj la interna surfaco estas parte kovrita per maldika tavolo da metalaj sputteroj. La bagatela dikeco de la tavolo provizas malgrandan laboran rendimenton. La travidebla fenestro de la ampolo lasas en lumo, kaj la anodo lokita en ĝi en la formo de drato buklo aŭ disko kaptas fotoelektronojn. Se la anodo estas konektita al la pozitiva poluso de la kuirilaro, la cirkvito fermiĝos kaj elektra fluo fluos tra ĝi. Jes. Photocelloj de malplenaj ŝaltiloj povas ŝanĝi la relajson aŭ ekstere.

Kombinante fotokelojn kaj relajojn, vi povas krei malsamajn "vidantajn" maŝinojn, ekzemple, subŝanĝmaŝinon.

Tiel, estante la bazo de multaj produktaj procezoj, la ekstera fotoelektra efiko kiel granda fizika malkovro fariĝis la ŝlosilo por la sukcesa operacio de industria aŭtomatigo.