Явление фотоэффекта было обнаружено еще в 1887 году Генрихом Герцем(он обнаружил , что при подаче напряжения на два шара, между ними проскакивала искра, при освещении этого участка ультрафиолетом, искра проскакивала легче ).
Но он не придал открытому эффекту большого значения, так как был увлечен исследованием электромагнитного излучения в тот момент. Спустя год независимо от Герца этот эффект открыл и исследовал наш соотечественник Александр Григорьевич Столетов. Основная идея состоит в том, что энергия света падающего на поверхность вещества, высвобождает связанные электроны, тем самым увеличивая количество свободных носителей - в данном случае электронов.
Фотоэффект разделяют на два типа: внешний и внутренний.
Внешним фотоэффектом называют явление - высвобождения электронов и выход их за пределы освещаемой поверхности, то есть тела.
Внутренним фотоэффект называют явление - высвобождения электронов на энергетическом уровне и переход электронов из валентной зоны в зону проводимости.
Выделяют три закона фотоэффекта:
Первый закон фотоэффекта. Число электронов, выбиваемых из катода за секунду, пропорционально интенсивности падающего на катод излучения (при его неизменной частоте).
Второй закон фотоэффекта. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов линейно возрастает с частотой света и не зависит от его интенсивности.
3-й закон фотоэффекта: для каждого вещества при определенном состоянии его поверхности существует граничная частота света, ниже которой фотоэффект не наблюдается. Эта частота и соответствующая длина волны называется красной границей фотоэффекта
В своих опытах Столетов, собрал специальную конструкцию для наблюдения фотоэффекта.
Через небольшое специальное окошечко из кварцевого стекла, катод освещался ультрафиолетом, если на катод подать отрицательное напряжение относительно анода, то под действием лучей электроны покидают катод и под действием электрического поля движутся в сторону анода. Миллиамперметр фиксирует при этом ток и зависимость тока от интенсивности освещения.
Наблюдая за опытом, мы можем менять три параметра:
1 - это напряжение на аноде, относительно катода, даже с учетом полярности.
2 - интенсивность освещения
3 - частота света, или по простому - цвет.
Поэтому наблюдая за этим явлением, Александр Григорьевич и сформулировал три закона фотоэффекта, перечисленные выше.
Нам же сегодня интересно, где это явление можно использовать.
На самом деле, это явления широко используется в полупроводниковой технике, в таких элементах как, фотодиод, фототранзистор, фотосимистор.
Большое количество датчиков освещенности, оптических датчиков используют этот эффект. Но наиболее распространенное использование получили оптопары, которые решили вопрос гальванической развязки по минимальной цене. С помощью них работают твердотельные реле.
Есть еще и другие устройства, но это уже отдельная история.
Если Вам понравилась публикация, подписывайтесь на канал, за Ваши лайки чаще показывают Наши публикации.
Для поиска публикаций через поисковые системы, просто вводите слово Вивитроника.
Свои комментарии можете предлагать в группе вконтакте,
Если есть вопросы или по желания, то пишите, через Обратную связь.
Канал телеграм.