Valosähköinen tehoste: selitys, historia ja paljon muuta

Oletko kuullut ko valosähköinen ilmiö? Täällä tarjoamme sinulle kaiken tiedon, joka koskee kvanttifysiikasta nousevaa silmiinpistävää aihetta. Opi sen historiasta, selityksestä ja käsitteestä sekä joistakin eksponenteista, jotka ovat vaikuttaneet tähän fysiikan haaraan.

Mikä on valosähköinen efekti?

Valosähköinen vaikutus piilee elektronien ilmentymisessä ja ilmentymisessä, joka suoritetaan johtimen avulla, joka voi olla esine, joka saa aikaan sähkömagneettisen säteilyn induktion. Tämä säteily muunnetaan havaittavaksi valoksi. Joistakin valosuojaista löydämme seuraavat:

Valonjohtavuus

Sillä on perustavanlaatuinen rooli niiden vaikutusten ansiosta, joita se suorittaa lisäämällä johtavuustasoja, jotka muunnetaan valon aiheuttamaksi sähköksi. Tämä kokeilu paljastettiin XNUMX-luvun puolivälissä.

Aurinkosähkövaikutus

Se liittyy erityisesti siihen, että se laukaisee efektin, joka muuntaa valoenergiaa toisin kuin sähkö. Fakta, joka laukeaa vuonna tuhatkahdeksasatakahdeksankymmentäneljä.

descubrimiento

Valosähköisen vaikutuksen löytäminen tapahtuu Heinrich Hertzin vuonna tuhatkahdeksasatakahdeksankymmentäseitsemän suorittamien tutkimusten ansiosta. Sen havainto löytyy lähestymistavoista, joihin liittyy käyrä, joka pomppii 2 elektrodin välissä ja jotka on kytketty toisiinsa korkealla jännitteellä, joka pyrkii saavuttamaan suurempia etäisyyksiä valaistuna UV-valolla, joka on täysin erilainen kuin pimeässä.

Ensimmäinen todiste tästä teoreettisesta seikasta hahmoteltiin Albert Einsteinin ehdottaman määritelmän tai kuvauksen avulla valosähköisestä vaikutuksesta, jolloin päädyttiin siihen johtopäätökseen, että valoa vastaavaa hiukkasta kutsutaan fotoniksi. Einstein käytti perustaa tämän valopohjaisen teorian luomiseen Planckin merkittävien tutkimusten ansiosta. Kuka yritti osoittaakseen kuinka monta.

La Max Planckin elämäkerta näyttää meille tämän tiedemiehen tunkeutumisen fysiikan maailmaan, sen lisäksi, että hän osoittaa tiettyjä tunnustuksia, jotka hänelle myönnettiin toiminnan kvantteja koskevien tutkimusten ansiosta. Ottaen huomioon, että tämä teoria avasi ovet kvanttifysiikan polulle nopeasti ja sujuvasti.

El valosähköinen ilmiö Kun otetaan huomioon, että fotonit saavat aikaan elektronien siirron tässä sähkömagneettisen säteilyn prosessissa, kun taas röntgensäteiden tapauksessa röntgensäteitä sisältävä koostumus selvisi vasta useissa tutkimuksissa. Että vuoteen 1985 mennessä tiedemies Wilhelm Rotgen mainitun säteiksi kutsutun säteilyn vaikutukset ja käyttö on havaittu.

fotonit

Los fotonit niitä edustavat energiat, jotka on rajattu tietyntyyppisellä valotaajuudella aallon muodossa. Jos huomaamme olevansa atomin tapaus, joka huomaa absorboivansa tietyn määrän energiaa, joka syntyy tietystä fotonista, sillä on suuria energeettisiä määriä, jotka sallivat sen heittää elektronin kyseisestä materiaalista, jotta se voisi myöhemmin mennä kohti tietty polku, joka päättyy tiettyyn tilaan.

Kun edellä on tapahtunut, elektroni hylätään materiaalista. Päinvastaisessa tapauksessa. Jos fotonin emittoima energia ei ole tarpeeksi voimakas, elektronilla ei ole ketteryyttä paeta tai paeta kyseisestä materiaalista.

Omalta osaltaan fotonissa olevan energian muuntuminen ei riipu valovoiman aiheuttamista muutoksista, vain niiden elektronien lukumäärällä, jotka onnistuvat pakenemaan tilasta, josta ne löytyvät, on valta tehdä. joten elektronien lähettämän voiman ansiosta on selvää, että se ei ole riippuvainen sen saavuttamasta säteilystä, vaan emittoidusta taajuudesta.

Yleensä elektroni ei pysty karkottamaan kaikkia elektroneja. valosähköinen ilmiö, On otettu huomioon, että ensimmäisenä tulevat ulos ne, jotka eivät yleensä tarvitse äärimmäistä voimaa onnistuneen karkotuksen saavuttamiseksi. Dielektrisessä eristimessä valenssikaistalla voidaan nähdä joitain elektroneja, joilla on suuria energiamääriä.

Metallin tapauksessa löydämme yleensä elektronit leveän kaistan edestä, joka antaa hyvän johtavuuden.
Siksi puolijohteen kautta on mahdollista näyttää elektronit, jotka välittävät suuren määrän energiaa. Tämän tyyppisten johtimien osalta johtavuutta synnyttävältä kaistalta löytyy yleensä vähän elektroneja.

Kun puhumme huoneenlämpötilasta, löydämme yleensä joitakin suuria energiamääriä sisältäviä elektroneja, jotka on löydetty hyvin läheltä Fermi-tasoja. On olemassa energiaa, joka elektronin on sisällettävä saavuttaakseen Fermi-tason, tätä kutsutaan toimivaksi fuusioksi, kun taas vähimmäistaajuutta, joka tarvitaan säteilyn poistamiseen elektronin, kutsutaan kynnystaajuudeksi.

Mainitun energisen suuren arviointi on monipuolinen, eikä koskaan vakio, tämä tietysti aina riippuen materiaalista ja sen atomikerroksista. Joillakin metallimateriaaleilla, kuten kalsiumilla ja cesiumilla, on erittäin alhainen työsuorituskyky. Tästä syystä tulee olla ehdottoman tiukkaa, että materiaali on atomien osalta puhdasta.

selitys

Fotoneilla, joilla on valonsäteet, on puolestaan ​​erikoinen energia, joka määräytyy valon tuottaman taajuuden perusteella. Jos elektroni onnistuu fotoemissiomenettelyn kautta absorboimaan fotonin energiaa ja fotonilla on jopa työfunktiota suurempi energia, elektroni poistuu aineesta.

valosähköisen efektin selitys

Kun säteen energia kasvaa, fotonien energioissa ei tapahdu muutosta, tapahtuu vain muutos fotonien numeerisessa määrässä. Siksi ilmeinen johtopäätös on, että kunkin elektronin energia ei koskaan riipu valon voimakkuudesta tai voimakkuudesta, vaan kunkin fotonin tuottamasta energiasta.

Tarkkaan kaikki fotonin hankkima energia on vedettävä puoleensa, ja sitä on vuorostaan ​​käytettävä atomiin sitoutuneen elektronin vapautumiseen. Tässä tapauksessa mainittu fotoneja sisältävä energia, joka onnistuu kuluttamaan yhden näistä osista, irrottaa elektronin atomista ja loput muunnetaan osana kineettistä energiaa osaksi elektronia, joka päättyy vapaaseen hiukkaseen.

Albertilla ei puolestaan ​​ollut tavoitteena erityistä tutkimusta elektronien synnyttämästä kausaalisuudesta joidenkin metallien säteilyssä, josta tuli myöhemmin kineettistä energiaa, vaikka hän teki asiaankuuluvat havainnot.

Hän löysi selityksen säteilyn aiheuttamalle käytökselle. Tällä toimenpiteellä ehdotettiin havainnoinnilla selitettävän materiaalista lähteneiden elektronien määrää ottaen huomioon, että taajuudella oli olennainen rooli suoritetuissa toimissa.

Historia

Fysiikan maailmassa onnistuimme rajaamaan joidenkin löytöjen historian, jotka on kirjattu tarkkaan päivämäärään, joidenkin tutkimusten ansiosta. Tärkeitä tutkijoita jotka osallistuivat erilaisiin tutkimuksiin ja teorioihin, jotka ovat nykyään auttaneet selittämään joitain fysiikan ilmiöitä, tiedemiesten joukossa, jotka voimme mainita, löydämme:

Heinrich Hertz

Tämä tiedemies onnistui suorittamaan ensimmäisen tutkimuksen valosähköisestä vaikutuksesta vuonna tuhat kahdeksansataakahdeksankymmentäseitsemän. Instrumentit, joilla hän suoritti tämän kokeen, perustuvat käämiin, johon voidaan tehdä kipinä takaamaan, että se toimisi sähkömagneettisten aaltojen vastaanottimena.

valosähköisten vaikutusten tutkijat

Saadakseen täydellisen näkemyksen panoraamasta ja vuorostaan ​​saavuttaakseen kipinän havainnoinnin, hän sulki vastaanottimen mustaan ​​laatikkoon tai säiliöön. Tämän vuoksi suoritettiin UV-valon absorptio, joka sai helposti aikaan elektronien hypyn. Ja puolestaan ​​vastaanottimen tuottaman sähköllä varustetun kipinän sisältämä voima todistettiin suoraan. Tiedemies julkaisi kokeen selittämättä ilmiötä.

Joseph John Thomson

Vuoteen XNUMX mennessä tiedemies Thomson valmisteli perustaa katodisäteitä koskevalle tutkimukselle. Maxwellin vaikutuksen alaisena tutkija päättelee, että katodisäteet juurtuivat hiukkasvirtaukseen, jossa oli erilaisia ​​negatiivisia varauksia, joille hän antaa nimen solut, ja että lopulta niille annetaan nimi elektroneiksi.

Joseph käytti kokeensa perustana täysin suljetulla metallilevyllä tyhjiöputkessa altistaen mainitun elementin valolle täysin eri aallonpituuksilla. Tiedemies uskoi, että sähkömagneettinen kenttä antaa jonkin verran resonanssia sähkökentän kanssa ja että tämän kautta säteilee sähkövarauksella varustettu keho.

Voimakkuus, joka oli läsnä mainitussa sähköllä varustetussa virrassa, oli hyvin vaihteleva valon tuottamien voimakkaiden tasojen edessä. Tämä tarkoitti, että valon lisääntyessä myös virta kasvoi. Sen translaatio tapahtuu sen ansiosta, että korkeamman taajuuden omaava säteily puolestaan ​​tuottaa myös hiukkasia, joilla on suurempi liike-energia.

Philipp Lenard

Tämä tiedemies suoritti vuoden yhdeksänsataakaksi tutkimuksen valosähköisestä vaikutuksesta, jossa hän osoitti elektronien energeettisen vaihtelun ja päätteli, että niillä on perustavanlaatuinen rooli tulevan valon taajuudessa.

Albert Einstein

Vuonna XNUMX suoritetaan kuuluisan suhteellisuusteorian tieteellinen muotoilu, jota tiedemies ehdottaa matemaattisiin ja numeerisiin perusteisiin perustuvien määräysten mukaisesti, mikä mahdollisti joidenkin menettelyjen ymmärtämisen. Elektronien emissio yhdistettiin valokvanttien, joita myöhemmin kutsuttiin fotoneiksi, tuotantoon ja absorptioon.

Vuonna 1905, samana vuonna, kun hän piti suhteellisuusteorian kurssin, Albert Einstein ehdotti tutkimusta, jossa hän paljasti ilmiön, joka näytti toimivan oikein ja jossa elektronien emission tuotettiin valon absorptiokvanteilla. tosiasia, jota myöhemmin kutsuttiin fotoneiksi.

Artikkelissa, jonka otsikko on A Eucharistic Viewpoint on the Production and Transformation of Light, ja osoitti kuinka ajatus siitä, että valon erilliset hiukkaset voisivat luoda valosähköisen vaikutuksen, ja osoitti myös kullekin materiaalille ominaistaajuuden olemassaolon, jolla ei ollut vaikutusta. Tästä valosähköisen vaikutuksen selityksestä Einstein sai fysiikan Nobelin palkinnon vuonna 1921.

Ottaen huomioon Einsteinin teorian energia, jolla elektronit pakenivat katodilta samaan aikaan, kun ne nousivat tasaisesti tulevan valon taajuuden kautta pois voimakkaasta energiamuodosta. Onneksi tällaista vaikutusta ei ollut nähty muinaisina aikoina. Tämän näkökohdan kokeellisen esittelyn suoritti vuonna 1915 amerikkalainen fyysikko Robert Andrews Millikan.

Lopuksi jokainen edellä mainituista tiedemiehistä on antanut suuren panoksen valosähköisen vaikutuksen tutkimukseen ja löytämiseen. Tämän ansiosta tieto ja teoreettiset lähestymistavat on otettu erittäin hyvin vastaan.

Nykyään tämä uskomaton valosähköefekti lasketaan mekanismiksi, joka löytyy erilaisista elektronisista laitteista. Hänen löytönsä oli todella tärkeä niiden tutkimusten ansiosta, jotka suoritettiin saadakseen selville joitain valon vaikutuksia.

Näiden tutkijoiden tutkimukset ovat saaneet aikaan suuren muutoksen fysiikan maailmassa. Tämän ansiosta kvanttifysiikka on suuren arvostuksen saavuttanut tieteenala, joka kehittyi asteittain suurella sysäyksellä ja kiinnostuksella.

aalto-hiukkanen kaksinaisuus

Tämä ilmiö on fysikaalinen vaikutus, joka löydettiin alun perin yhdessä muiden spektrien kanssa, joilla on samat ominaisuudet. Se sai alkunsa niin sanotun aaltopartikkelin löytämisestä, joka on kvanttimekaniikan komponentti. Valo käyttäytyy kuin aallot, sillä se pystyy tuottamaan interferenssiä ja diffraktiota kuten Thomas Youngin kaksoisrakokokeessa, mutta se vaihtaa energiaa diskreetillä tavalla energiapaketeissa, fotoneissa, joiden energia riippuu sähkömagneettisen säteilyn taajuudesta.

Nämä ihanteet onnistuivat rakentamaan sähkömagneettisen säteilyn teorian, jolla oli erittäin selkeät ja määritellyt perusteet, koska sen kautta syntyi selityksiä muista termeistä, jotka liittyvät säteilyn suorittamiin toimintoihin.

Valosähköinen vaikutus tänään

Nykyään valosähköinen efekti on yleensä täydellinen perusta, joka löytyy ennen aurinkosähköisesti ilmeneviä energeettisiä tasoja, tämän tyyppistä vaikutusta tavataan yleensä lämpösähköteollisuudessa, kuten se ilmenee joissakin herkissä järjestelmissä, jotka sisältävät digitoituja kameroita.

valosähköisen efektin todellisuus

Muissa elementeissä valosähköinen vaikutus on läsnä jokapäiväisissä kodinkoneissa, joista suurin osa on valmistettu erittäin potentiaalisesta materiaalista, kuten kuparista. Nämä elementit tuottavat potentiaalisia sähkövirtoja.

Tämä ilmiö löytyy myös kappaleista, jotka ovat alttiina auringon heijastuksille pitkän aikaa. Kuun pinnan muodostavat pölyhiukkaset, kun ne vastaanottavat tämän valon suoraan, varautuvat positiivisella energialla, tämä johtuu fotonien vaikutuksesta. Nämä pienet sirpaleet, jotka ovat varautuneet, hylkivät toisiaan ja nousevat siten ylös ja muodostavat hauraan tunnelman.

Luonnolliset satelliitit saavat myös positiivisen sähkövarauksen ja täyttävät Auringon valaiseman pinnan, mutta pimeimmällä alueella se on varautunut negatiivisella energialla. On huomattava, että tämä energian kertymisen mahdollisuus on otettava huomioon.

Lopuksi valosähköisen vaikutuksen löytäminen toi mukanaan parannuksen, joka ajan myötä auttoi meitä ymmärtämään upealla tavalla maailman esittämää syvärakennetta. Sen vaikutuksen saaneet edistysaskeleet puolestaan ​​muuttuvat seuraaviksi teknisiksi edistysaskeleiksi:

  • Animoitujen kuvien siirto
  • elokuvan edistymistä
  • TV
  • Raskaat koneet, joita käytetään teollistumisprosesseissa.

Sähkön alalla valosähköinen vaikutus saavuttaa uskomattomia tuloksia, koska julkinen valaistus on mahdollista sen käytön ansiosta. Ottaen huomioon, että monia tätä tehtävää suorittavia koneita ei tarvitse valvoa tai valvoa kenenkään työntekijän tai käyttäjän toimesta, koska tämä vaikutus kytkee automaattisesti päälle ja pois päältä valot, jotka valaisevat minkä tahansa paikan väyliä tai katuja.

Tämä vaikutus on epäilemättä todella monimutkainen ymmärtää, mutta sen tutkimukset olivat muinaisina aikoina melko syvällisiä, kiitos tutkijoille, jotka tekivät varsin mielenkiintoisia ja konkreettisia panoksia, jotka on tunnustettu täysin tieteellisellä tasolla.


Ole ensimmäinen kommentti

Jätä kommentti

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

*

*

  1. Vastaa tiedoista: Actualidad-blogi
  2. Tietojen tarkoitus: Roskapostin hallinta, kommenttien hallinta.
  3. Laillistaminen: Suostumuksesi
  4. Tietojen välittäminen: Tietoja ei luovuteta kolmansille osapuolille muutoin kuin lain nojalla.
  5. Tietojen varastointi: Occentus Networks (EU) isännöi tietokantaa
  6. Oikeudet: Voit milloin tahansa rajoittaa, palauttaa ja poistaa tietojasi.