Фотоелектричният ефект е физиката на този феномен

През 1887 г. германският учен Херц открива влиянието на светлината върху електрическото изхвърляне. Докато изучавал искровото изпускане, Херц открил, че ако отрицателният електрод е осветен с ултравиолетови лъчи, изпускането започва с по-ниско напрежение върху електродите.

Беше установено, че когато се осветява със светлина на електрическата дъга отрицателно заредена метална плоча, свързана с електроскоп, стрелката на електроскопа се снижава. Това показва, че металната пластина, осветена от електрическата дъга, губи отрицателното си зареждане. Металната плоча не губи положителния си заряд, когато свети.

Загуба на метални тела, когато се освети от светлинни лъчи, отрицателни електрически заряд наречен фотоелектричен ефект или просто фотоелектричен ефект.

Физиката на това феноменът е изследван от 1888 г. и известният руски учен AG Stoletov.

Изучаването на фотоелектричния ефект Stoletov, произведено чрез инсталация, състояща се от два малки диска. Непрекъснатата цинкова плоча и фината мрежа бяха поставени вертикално една срещу друга, образувайки кондензатор. Плочите му бяха свързани с полюси източник на ток, и след това се осветява от светлината на електрическа дъга.

Светлината свободно прониква през решетката към повърхността на непрекъснат цинков диск.

Stoletov установи, че ако цинковото покритие на кондензатора е свързано към отрицателния полюс на източника на напрежение (е катод), тогава галванометърът, включен във веригата, показва тока. Ако катодът е мрежа, тогава няма ток. Следователно осветената цинкова пластина излъчва отрицателно заредени частици, които определят съществуването на ток в пролуката между него и мрежата.

Столетов, изучаващ фотоелектричния ефект, чиято физика все още не беше разкрита, взе за своите експерименти дискове от голямо разнообразие от метали: алуминий, мед, цинк, сребро, никел. Прикрепвайки ги към отрицателния полюс на източника на напрежение, той наблюдава как електрически ток се появи в схемата на неговата експериментална инсталация под действието на дъга. Такъв ток се нарича фотоволтаичен.

Тъй като напрежението между кондензаторните плочи се увеличава, фотохниката се увеличава, достигайки максималната си стойност при определено напрежение, наречено фотолиния на насищане.

Проучването на фотоелектричния ефект, чиято физика е неразривно свързана със зависимостта на фоточувствието на насищане от мащаба светлинен поток, падащ върху катодната плоча, Столетов установява следния закон: големината на потока от насищане ще бъде пряко пропорционална на светлинния поток, настъпил върху металната плоча.

Този закон се нарича Столетов.

По-късно се установи, че фотохниката е поток от електрони, разкъсван от светлина от метал.

Теорията на фотоелектричния ефект е намерила широко практическо приложение. Така че са създадени устройства, базирани на това явление. Те се наричат ​​фотоклетки.

Фоточувствителният слой - катодът покрива почти цялата вътрешна повърхност на стъклената бутилка, с изключение на малък прозорец за достъп до светлина. Анодът е стоманен пръстен, укрепен в балона. В резервоара - вакуум.

Ако свържете пръстена с положителния полюс на батерията и фоточувствителния метален слой през галванометъра с неговия отрицателен полюс, тогава когато слоят е осветен, токът се появява във веригата като подходящ източник на светлина.

Възможно е напълно да се изключи батерията, но дори и тогава ще наблюдаваме ток, който е много слаб, тъй като само незначителна част от електроните, изхвърлени от светлината, ще падне върху анода на пръстена. За увеличаване на ефекта е необходимо напрежение от порядъка на 80-100 V.