פיסיקה יישומית: photoemission

לא משנה כמה רחוק האדם הממוצע בחיי היומיום שלהם עבר פעם אחת על ידי תכנית הלימודים בבית הספר, זה לא מילה גסה ויעשו על עצמך לזכור.זה מה שקורה כאשר מדובר במראה החיצוני של האפקט הפוטואלקטרי.אפקט הפוטואלקטרי קביעת

בפיסיקה נחשב לתהליך של יישור של אלקטרונים באטומים, מולקולות של חומר המצוי ובמתקיים תחת השפעת האור.Photoemission - תהליך שבו האלקטרונים דפקו את אור בעוצמה כזו שעפות מעל הגבולות החיצוניים של החומר שלה.

קצת ההיסטוריה ולתרגל

בפעם הראשונה על עובדה מדהימה זו הבחינו פיזיקאי היינריך הרץ בגרמניה חזרה בשנת 1887.המחקר נמשך פתיחת עמית הרץ, פיזיקאי הרוסי Stoletov.גאון, איינשטיין פיתח את התאוריה של האפקט הפוטואלקטרי מבוסס על הרעיונות של פיסיקה הקוונטית.מאז photoemission למדה עמוק מספיק ותכליתי, וכתוצאה מכך הידע מיושם במלואם בעיצוב והייצור של מכשירים על בסיס תאים סולריים.אם תיקח את הדוגמא הבסיסית ביותר, שערים אוטומטיים זה למוסך עובדים על תאים סולריים.מנגנוני

מסוג זה פועלים על חשמל.עם זאת, תאים סולריים המשתמשים באפקט הפוטואלקטרי חיצוני בלבד, להפוך את האנרגיה המתקבלת כאשר קרינה לתוך חשמל חלקי.לכן, להשתמש בם כמקור החשמל הוא לא הרבה טעם, הדבר שאינו נכון לגבי אוטומציה.זה היה בעזרת קרן אור מתרחש מעגלים הקשורים במנגנוני בקרה אוטומטיים.

אין זו הגזמה לטעון כי הגילוי של האפקט הפוטואלקטרי היה אירוע מהפכני בפיסיקה.הנה החשוב ביותר של ההשלכות שלה: מדעני

  • כדי לחשוף את הטבע הסודי של אור, קרן האור;
  • של קולנוע האילם היה "מדבר" שיטות הומצאו קול, ולמעשה של תמונות מרגשות התאפשרו גם בשל האפקט הפוטואלקטרי;יצירת
  • על בסיס התקנים הפוטואלקטרי מכונות כאלה ו" מכוניות חכמות "שהפרמטרים שצוינו ללא התערבות אדם עשו את החלקים השונים;
  • מנגנונים שונים המבוססים על האוטומציה Photoelectron.

כך, עצם השימוש באפקט הפוטואלקטרי ולהיות פריצת דרך בטכנולוגיה מודרנית.

סיווג תאי-אור תמונה אפקטי

נחלקים למספר סוגים על פי המאפיינים והפונקציות שלהם.השפעת
  1. חיצונית הפוטואלקטרי (במילים אחרות - photoemission).אלקטרונים נפלטים מעבר לעניין כאשר היא מתרחשת photoelectrons נקרא.והזרם החשמלי שהם יוצרים כאשר מהלך מסודר בשדה החשמלי החיצוני, נקרא פוטוני.האפקט הפוטואלקטרי
  2. פנימי, המשפיע על חומר photoconductive.זה מתרחש כאשר האלקטרונים מחדש למוליכים למחצה ומבודדים בהתאם למצבם האנרגיה וצבירה - המוצק או נוזלי.התופעה של חלוקה מחדש מושפעת אור.זה היה רגע שמגביר את מוליכות החשמלית של חומר שהואהשפעת photoconductivity מתקבלת.אפקט הפוטואלקטרי
  3. Valve - המעבר של photoelectrons מגופם למוצקים אחרים (מוליכים למחצה) או נוזל (אלקטרוליט).אפקט הפוטואלקטרי חיצוני

הוא בסיס לעבודה של תאים סולריים ואקום המודרני.הם עשויים בצורה של מעטפות זכוכית שמשטח פנימי מכוסה חלקית בשכבה דקה של מתכת בתצהיר.עובי קטן לתפוקת עבודה נמוכה.חלון הנורה שקופה עוברת אל האור, ושהוא בתוך האנודה בצורה של לולאת חוט, או דיסק לוכד photoelectrons.אם האנודה מחוברת לקוטב החיובי של הסוללה, המעגל יהיה מבודד, זה הולך בזרם חשמלי.כלומרתאים סולריים אבק יכולים להפעיל או לכבות את הממסר.

שילוב תאים וממסרי שמש, אתה יכול ליצור מגוון רחב של מכונות "לראות", למשל, המכונה ברכבת התחתית.

אז, שהונח בבסיס תהליכים תעשייתיים רבים, אפקט הפוטואלקטרי חיצוני כתגליות פיזיות גדולות היו מפתח לפעולה המוצלחת של אוטומציה תעשייתית.