Вы слышали о фотоэлектрический эффект? Здесь мы предлагаем вам всю информацию, касающуюся поразительной темы, возникающей в квантовой физике. Узнайте о его истории, объяснении и концепции, а также о некоторых представителях, которые внесли свой вклад в эту область физики.
Что такое фотоэлектрический эффект?
Фотоэффект заключается в экспрессии и проявлении электронов, которое осуществляется через проводник, которым может быть объект, обеспечивающий индукцию электромагнитного излучения. Это излучение преобразуется в воспринимаемый свет. Среди некоторых пролитых света мы можем найти следующее:
Фотопроводимость
Он играет фундаментальную роль благодаря эффектам, которые он оказывает, увеличивая уровни проводимости, преобразуемые в электричество, которое излучает свет. Этот эксперимент был разоблачен к середине девятнадцатого века.
Фотоэлектрический эффект
Это особенно связано с тем, что он вызывает эффект преобразования световой энергии в отличие от электричества. Факт, который срабатывает в тысяча восемьсот восемьдесят четвертом году.
открытие
Открытие фотоэффекта осуществляется благодаря исследованиям, проведенным Генрихом Герцем в тысяча восемьсот восемьдесят седьмом году. Его наблюдение обнаруживается при подходах, которые включают кривую, которая прыгает между двумя электродами и которые соединены между собой под высоким напряжением, что имеет тенденцию достигать больших расстояний при освещении УФ-светом, что совершенно отличается от того, когда он в темноте.
Первое доказательство этой теоретической точки зрения было изложено через определение или описание фотоэлектрического эффекта, предложенное Альбертом Эйнштейном, и пришел к выводу, что частица, соответствующая свету, называется фотоном. Основа для создания этой теории света была использована Эйнштейном благодаря выдающимся исследованиям Планка. Кто приложил некоторые усилия, чтобы показать существование сколько.
La Биография Макса Планка показывает нам вторжение этого ученого в мир физики, а также свидетельствует об определенных признаниях, которые были получены благодаря исследованиям, проведенным с квантами действия. Принимая во внимание, что эта теория быстро и плавно открыла двери на путь квантовой физики.
El фотоэлектрический эффект Это в отличие от рентгеновских лучей.Принимая во внимание, что фотоны осуществляют перенос электронов в этом процессе электромагнитного излучения, в то время как в случае рентгеновских лучей только в нескольких исследованиях было установлено, что состав, на котором генерируются рентгеновские лучи , Что в 1985 году ученым Вильгельмом Ротге были обнаружены эффекты и использование упомянутого излучения, называемого лучами.
фотоны
фотоны они представлены энергиями, которые ограничены типом световой частоты в виде волны. Если мы окажемся в случае с атомом, который поглощает определенное количество энергии, исходящей от определенного фотона, то у него есть большие энергетические запасы, которые позволяют ему выбрасывать электрон из рассматриваемого материала, чтобы позже отправиться к определенный путь, который заканчивается в определенном месте.
Случившись вышеперечисленным, электрон отталкивается от материала. В обратном случае. Если энергия, которую излучает фотон, не обладает достаточной силой, электрон не имеет достаточной подвижности, чтобы вырваться или вырваться из рассматриваемого материала.
Со своей стороны, изменение энергии, присутствующей в фотоне, не зависит от изменений, вызванных силой света, а только количество электронов, которым удается вырваться из пространства, в котором они находятся. Итак, благодаря силе, которую излучают электроны, ясно, что она зависит не от излучения, которого они достигают, а от испускаемой частоты.
В общем, не все электроны могут быть вытеснены электроном. фотоэлектрический эффект, Учитывается, что первыми выходят те, которые обычно не нуждаются в чрезмерной силе для достижения успешного изгнания. В диэлектрическом изоляторе некоторые электроны с большим количеством энергии можно увидеть в валентной зоне.
В случае металла мы обычно находим электроны перед широкой полосой, которая обеспечивает большую проводимость.
Поэтому через полупроводник можно показать электроны, передающие большое количество энергии. Что касается проводников этого типа, то в зоне, создающей проводимость, обычно находится мало электронов.
Когда мы говорим о комнатной температуре, мы обычно обнаруживаем некоторые электроны с большим количеством энергии, которые были обнаружены очень близко к уровням Ферми. Существует энергия, которую должен содержать электрон, чтобы достичь уровня Ферми, это известно как рабочий синтез, а минимальная частота, необходимая для излучения, чтобы вытолкнуть электрон, называется пороговой частотой.
Оценка указанной энергетической величины универсальна и никогда не бывает постоянной, это, конечно, всегда зависит от материала и его атомных слоев. Некоторые металлические материалы, такие как кальций и цезий, имеют очень низкую производительность. По этой причине необходимо строго соблюдать чистоту материала в том, что касается атомов.
объяснение
Фотоны, у которых есть световые лучи, в свою очередь обладают особой энергией, которая определяется частотой, которую дает свет. С помощью процедуры фотоэмиссии, если электрон успевает поглотить энергию фотона, а фотон имеет энергию даже большую, чем работа выхода, электрон будет выброшен из вещества.
По мере увеличения энергии луча энергии фотонов не меняются, меняется только численное количество фотонов. Следовательно, очевиден вывод, что энергия каждого электрона никогда не будет зависеть от интенсивности или силы, которую обеспечивает свет, а от энергии, которую производит каждый фотон.
Строго вся энергия, которую приобретает фотон, должна быть притянута и, в свою очередь, должна быть использована для освобождения электрона, связанного с атомом. В этом случае та упомянутая энергия, содержащая фотоны, которые успевают поглотить одну из этих частей, отвязывает электрон от атома, а остальная часть преобразуется как вклад кинетической энергии в часть электрона, заканчивающегося в свободную частицу.
Альберт, со своей стороны, не имел целью конкретное изучение причинно-следственной связи, генерируемой электронами при излучении некоторых металлов, которое впоследствии стало кинетической энергией, однако он сделал соответствующие наблюдения.
Он нашел объяснение поведению, вызванному излучением. Посредством этого действия было предложено объяснить путем наблюдения количество электронов, покинувших материал, принимая во внимание, что частота играла фундаментальную роль в проводимых действиях.
история
В мире физики нам удалось разграничить историю некоторых открытий, зафиксированных точными датами, благодаря изучению некоторых Важные ученые которые внесли свой вклад в различные исследования и теории, которые сегодня помогли объяснить некоторые явления физики, среди ученых, которых мы можем упомянуть, мы находим:
Генрих Герц
Этому ученому удалось провести первое исследование по наблюдению фотоэффекта в тысяча восемьсот восемьдесят седьмом году. Инструменты, под которыми он проводил этот эксперимент, основаны на катушке, на которой можно было сделать искру в качестве гарантии того, что она будет функционировать как приемник электромагнитных волн.
Чтобы получить полное видение панорамы и, в свою очередь, добиться наблюдения за искрой, он заключил приемник в черный ящик или контейнер. При этом осуществлялось поглощение УФ-света, что легко обеспечивало скачок электронов. И, в свою очередь, прямо свидетельствовала сила, которая содержала искру, наделенную электричеством, которое вырабатывал приемник. Ученый опубликовал указанный эксперимент, даже не объяснив явление.
Джозеф Джон Томсон
К XNUMX году ученый Томсон готовил основы для изучения именно катодных лучей. Под влиянием Максвелла ученый заключает, что катодные лучи коренятся в потоке найденных частиц с различными отрицательными зарядами, которым он дает название корпускул, и что, наконец, им дается название электронов.
Джозеф взял за основу своего эксперимента полностью закрытую металлическую пластину в вакуумной трубке, подвергая указанный элемент воздействию света с полной разницей в длинах волн. Ученый считал, что электромагнитное поле дает некие резонансы с электрическим полем, и что через него испускается корпускула, наделенная электрическим зарядом.
Интенсивность, которая присутствовала в указанном токе, наделенном электричеством, была очень изменчивой в зависимости от уровней интенсивности, которые производил свет. Это означало, что по мере увеличения света увеличивался и ток. Его трансляция осуществляется благодаря тому, что излучение, имеющее более высокую частоту, в свою очередь также производит частицы с большей кинетической энергией.
Филипп Ленард
В тысяча девятьсот втором году этот ученый провел исследование фотоэлектрического эффекта, в котором он обнаружил изменение энергии электронов, заключив, что они играют фундаментальную роль в зависимости от частоты падающего света.
Альберт Эйнштейн
В тысяча девятьсот пятом году была осуществлена научная формулировка знаменитой теории относительности, предложенная ученым по предписаниям, которые основывались на математической и численной основе, что позволило понять некоторые процедуры. Испускание электронов было связано с образованием и поглощением квантов света, которые впоследствии были названы фотонами.
В 1905 году, в том же году, когда он вел занятия по теории относительности, Альберт Эйнштейн предложил исследование, в котором он выявил явление, которое, казалось, работало правильно, в котором испускание электронов было вызвано поглощением квантов света, факт, который позже будет назван фотонами.
В статье под названием «Евхаристическая точка зрения на производство и преобразование света» он показал, как идея о том, что дискретные частицы света могут генерировать фотоэлектрический эффект, а также показал наличие характерной частоты для каждого материала ниже, которая не имела никакого эффекта. За это объяснение фотоэлектрического эффекта Эйнштейн получил Нобелевскую премию по физике в 1921 году.
Принимая во внимание теорию Эйнштейна, энергия, с которой электроны убегали от катода в то же самое время, когда они неуклонно поднимались, через частоту падающего света, от интенсивной формы энергии. По большому счету, такого эффекта не наблюдалось в древние времена. Экспериментальную демонстрацию этого аспекта провел в 1915 году американский физик Роберт Эндрюс Милликен.
Наконец, каждый из упомянутых выше ученых внес большой вклад в изучение и открытие фотоэлектрического эффекта. Благодаря чему сегодня знания и теоретические подходы очень хорошо восприняты.
Сегодня этот невероятный фотоэлектрический эффект считается механизмом, который можно найти в различном электронном оборудовании. Его открытие было действительно важным благодаря исследованиям, которые были проведены, чтобы узнать некоторые эффекты, которые оказывает свет.
Являясь исследованиями упомянутых ученых, вклад, которым удалось изменить мир физики. Благодаря этому квантовая физика является научной отраслью, получившей высокий уровень престижа, которая прогрессивно развивалась с большим импульсом и интересом.
корпускулярно-волновой дуализм
Это явление представляет собой физический эффект, обнаруженный в первую очередь вместе с другими спектрами с такими же характеристиками. Это положило начало открытию так называемой волны-частицы, которая является составной частью квантовой механики. Свет ведет себя как волны, способные вызывать интерференцию и дифракцию, как в эксперименте Томаса Янга с двумя щелями, но он обменивается энергией дискретным образом в виде энергетических пакетов, фотонов, энергия которых зависит от частоты электромагнитного излучения.
Этим идеалам удалось построить теорию электромагнитного излучения с предельно ясными и определенными основаниями, так как благодаря ей возникли объяснения о других терминах, участвующих в тех функциях, которые выполняет излучение.
Фотоэффект сегодня
Сегодня фотоэлектрический эффект обычно является полной основой, которую можно найти до энергетических уровней, которые проявляются фотогальваническим образом, этот тип эффекта обычно встречается в термоэлектрической промышленности, так как он проявляется в некоторых чувствительных системах, которые содержат цифровые камеры.
В других элементах фотоэлектрический эффект присутствует в повседневных бытовых приборах, большинство из которых состоит из очень потенциального материала, такого как медь, эти элементы обеспечивают производство потенциальных электрических токов.
Это явление также можно обнаружить в телах, которые в течение значительного периода времени подвергаются воздействию солнечных лучей. Пылинки, из которых состоит поверхность Луны, при прямом попадании этого света заряжаются положительной энергией, это происходит благодаря воздействию фотонов. Эти мельчайшие осколки, заряжаясь, отталкиваются друг от друга, поднимаясь вверх и образуя разреженную атмосферу.
Естественные спутники также получают положительный электрический заряд и заполняют поверхность, которая освещается Солнцем, однако в самой темной области она заряжена отрицательной энергией. Следует отметить, что необходимо учитывать эту возможность накопления энергии.
Наконец, открытие фотоэлектрического эффекта принесло с собой усовершенствование, которое со временем помогло нам великолепным образом понять глубинную структуру, которую представляет мир. В свою очередь, достижения, вызвавшие его эффект, выражаются в следующих технологических достижениях:
- Передача анимированных изображений
- прогресс кино
- телевидение
- Тяжелая техника, используемая в процессах индустриализации.
В области электричества фотоэффект достигает невероятных результатов, так как благодаря его использованию возможно общественное освещение. Принимая во внимание, что многие из машин, выполняющих эту задачу, не нуждаются в наблюдении или контроле со стороны какого-либо рабочего или оператора, поскольку этот эффект автоматически включает и выключает свет, освещающий проспекты или улицы в любом месте.
Без сомнения, этот эффект действительно сложен для понимания, однако его изучение было достаточно глубоким в древние времена, благодаря ученым, которые внесли довольно интересный и конкретный вклад, получивший полное признание на научном уровне.