Fizyka praktyczna: zewnętrzny efekt fotoelektryczny

Niezależnie od tego, jak przeciętna osoba przeżywała codzienne życie z programu szkolnego, który mijał, nie czyni to pamięcią. Dokładnie tak się dzieje, jeśli chodzi o wygląd zewnętrznego efektu fotoelektrycznego.

Definicja

Efekt fotoelektryczny w fizyce jest zwykle uważany za proces wyrównywania elektronów w atomach, cząsteczkach substancji, która występuje i występuje pod wpływem światła. A zewnętrzny efekt fotoelektryczny jest procesem, w którym elektrony są wyrzucane przez światło z taką siłą, że wylatują poza zewnętrzne granice ich substancji.

Trochę historii i praktyki

Po raz pierwszy ten niezwykły fakt zwrócił uwagę fizyka z Niemiec Heinrich Hertz w odległym 1887 roku. Badanie odkrycia kontynuowane było przez kolegę Herza, rosyjskiego fizyka Stoletowa. Genialny Einstein opracował teorię efektu fotoelektrycznego oparty na ideach fizyki kwantowej. Od tego czasu zewnętrzny efekt fotoelektryczny był badany dość głęboko i wszechstronnie, a zdobyta wiedza jest w pełni wykorzystywana w rozwoju i produkcji aparatów opartych na fotokomórce. Jeśli przyjmiemy najbardziej podstawowy przykład, to jest to automatyczna brama garażowa, pracująca na fotokomórkach.

Mechanizmy tego typu działają na energię elektryczną. Jednak fotokomórki, które wykorzystują tylko zewnętrzny efekt fotoelektryczny, przekształcają energię otrzymaną przez promieniowanie w energię elektryczną nie do końca. Dlatego też, aby używać ich jako źródeł energii elektrycznej, nie ma specjalnego znaczenia, czego nie można powiedzieć o automatyzacji. Jest to za pomocą wiązki światła, że elektrocheny są sterowane w mechanizmie automatycznym.

Bez przesady można argumentować, że odkrycie efektu fotoelektrycznego stało się prawdziwym rewolucyjnym wydarzeniem w fizyce. Oto najważniejsze konsekwencje:

• Przed naukowcami odkryto tajemnicę natury światła, promienia świetlnego;
• Kino z wyciszenia stało się "rozmawianiem", wymyślono sposoby głosowania, a także fakt przeniesienia poruszającego się obrazu był również możliwy dzięki efektowi fotoelektrycznemu;
• Utworzenie na podstawie fotoelektronicznych urządzeń takich maszyn i "inteligentnych maszyn", które, zgodnie z danymi parametrami bez udziału osoby, daje różne szczegóły;
• Wiele różnych mechanizmów opartych na pracy automatyki fotoelektronicznej.

Tak więc sam efekt fotoeffect i jego zastosowanie stały się przełomem w nowoczesnej technologii.

Klasyfikacja fotokomórek

Efekty fotograficzne są podzielone na kilka typów w zależności od ich właściwości i funkcji.

1. Zewnętrzny efekt fotoelektryczny (w inny sposób – emisja fotoelektryczna). Elektrony, które latają poza substancję, gdy występuje, nazywają się fotoelektronami. I prąd elektryczny, który tworzą, gdy poruszają się w sposób uporządkowany wzdłuż zewnętrznego pola elektrycznego, stał się znany jako fotokomórka.
2. Wewnętrzny efekt fotoelektryczny, który wpływa na światłowód substancji. Występuje, gdy elektrony są redystrybuowane w półprzewodnikach i dielektrykach, w zależności od ich stanu energetycznego i stanu agregatu – stałego lub ciekłego. Zjawisko redystrybucji następuje pod wpływem światła. Wtedy wzrasta przewodność elektryczna substancji; Uzyskuje się efekt fotokonferencyjności.
3. Efekt fotoelektryczny zaworu – przejście fotoelektronów z ich ciała do innych ciał stałych (półprzewodników) lub cieczy (elektrolitów).

Zewnętrzny efekt fotoelektryczny jest podstawą pracy nowoczesnych fotokomórek próżniowych. Wykonywane są w postaci szklanych kolb, w których wewnętrzna powierzchnia jest częściowo pokryta cienką warstwą metalowego rozpylania. Niewielka grubość warstwy zapewnia małą wydajność pracy. Przezroczyste okno żarówki pozwala na światło, a anoda umieszczona wewnątrz niej w postaci pętli lub dysku przykrywa fotoelektrony. Jeśli anoda jest podłączona do bieguna dodatniego akumulatora, obwód zostanie zamknięty i przepływa przez niego prąd elektryczny. Ie. Fotokomórki próżniowe mogą włączyć lub wyłączyć przekaźnik.

Łącząc fotokomórki i przekaźniki można tworzyć różne "widzące" maszyny, na przykład maszyna metra.

Stąd, będąc podstawą wielu procesów produkcyjnych, zewnętrzny efekt fotoelektryczny jako wielkie odkrycie fizyczne stał się kluczem do pomyślnego działania automatyki przemysłowej.