Практическа физика: външен фотоефект

Без значение как средностатистическият човек е бил в ежедневието си от учебната програма, която е преминал през него, това не е никакво и би ни накарало да си спомним. Това е точно това, което се случва, когато става въпрос за феномена на външен фотоефект.

дефиниция

Малко история и практика

За пръв път този невероятен факт привлече вниманието на 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 фотоелектричен ефект, основан на идеи квантова физика. Оттогава външният фотоелектричен ефект е изследван в дълбочина и гъвкавост, а натрупаното знание се използва изцяло в разработването и производството на фотоклетки. Ако вземем най-елементарния пример, то е автоматично гаражни врати, работа върху фотоклетки.

Механизмите от този тип работят върху електрическа енергия. 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 електрическите вериги се управляват в автоматични механизми.

Без преувеличение може да се твърди, че откриването 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

1. Външен фотоефект (по друг начин - фотоелектронна емисия). Електроните, които летят извън веществото, когато се случи, се наричат ​​фотоелектрони. А електрически ток, които те образуват, когато се придвижват по правилен начин по външно електрическо поле, стават известни като фотоволтаични.
2. Вътрешен фотоелектричен ефект, който се отразява върху фотодинамичността на дадено вещество. Това се случва, когато електроните се преразпределят през полупроводници и диелектрици, в зависимост от тяхното енергийно състояние и агрегатното състояние - твърдо или течно. 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 за работата на съвременните 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 електрически 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 машината на метрото.

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.