光电效应:解释、历史等

你听说过 光电效应? 在这里,我们为您提供与量子物理学中出现的引人注目的主题有关的所有信息。 了解它的历史、解释和概念,以及为这一物理学分支做出贡献的一些代表人物。

什么是光电效应?

光电效应在于电子的表达和表现,它是通过导体来实现的,导体可以是实现电磁辐射感应的物体。 这种辐射被转化为可感知的光。 在一些亮点中,我们可以找到以下内容:

光电导率

由于它通过提高电导率水平而发挥作用,从而转化为光所施加的电,因此它发挥了基本作用。 这个实验在十九世纪中叶被曝光。

光伏效应

这与它触发一种将光能转化为电能的效果特别相关。 事实就是触发于公元一千八百八十四年。

发现

光电效应的发现要归功于海因里希·赫兹在 2 年进行的研究。 它的观察是在涉及在两个电极之间反弹的曲线的方法下发现的,这些曲线在高压下相互连接,当被紫外线照射时,往往会达到更远的距离,这与在黑暗时完全不同。

这一理论点的第一个证明是通过爱因斯坦对光电效应提出的定义或描述进行概述,得出与光对应的粒子称为光子的结论。 由于普朗克的杰出研究,爱因斯坦使用了这种基于光的理论的基础。 谁做出了一些努力来表明存在多少。

La 马克斯·普朗克传记 向我们展示了这位科学家对物理学世界的入侵,此外还证明了由于对作用量子进行的研究而获得的某些认可。 考虑到这一理论以快速而流畅的方式打开了通往量子物理学之路的大门。

El 光电效应 与X射线相反,考虑到光子在这个电磁辐射过程中实现了电子的转移,而在X射线的情况下,直到几项研究才发现产生X射线的成分. 科学家 Wilhelm Rotge 在 1985 年发现了称为射线的辐射的效果和用途。

光子

MGI 光子 它们由能量表示,能量由波形式的一种光频率界定。 如果我们发现一个原子的情况,它发现自己吸收了从某个光子发出的一定量的能量,它有大量的能量,可以让它从相关材料中抛出一个电子,然后进入一个以特定空间结束的特定路径。

发生上述情况后,电子被材料排斥。 在相反的情况下。 如果光子发出的能量没有足够的强度,那么电子就没有从相关材料中逃逸或逃逸的敏捷性。

就其本身而言,光子中存在的能量被修改并不取决于光力产生的变化,只有设法逃出发现它们的空间的电子的数量才有能力这样做因此,由于电子发射的力,很明显它不依赖于它所达到的辐射,而是依赖于发射的频率。

一般来说,并不是所有的电子都能被电子排出。 光电效应, 考虑到最先出来的是那些通常不需要极端力量即可成功驱逐的人。 在介电绝缘体中,可以在价带中看到一些具有大量能量的电子。

在金属的情况下,我们通常会发现电子位于提供良好传导的宽带前面。
因此,通过半导体可以显示传输大量能量的电子。 就这种类型的导体而言,在产生传导的能带中通常很少发现电子。

当我们谈论室温时,我们通常会发现一些具有大量能量的电子,这些电子被发现非常接近费米能级。 为了达到费米能级,电子必须包含一种能量,这称为工作聚变,而辐射驱逐电子所需的最小频率称为阈值频率。

对所述能量量的评估是多用途的,而且从不恒定,当然,这始终取决于材料及其原子层。 一些金属材料如钙和铯的工作性能非常低。 因此,就原子而言,必须绝对严格地确保材料是干净的。

说明

具有光线的光子又具有特殊的能量,这是由光提供的频率确定的。 通过光电发射过程,如果电子设法吸收光子的能量并且光子的能量甚至大于功函数,则电子将从物质中排出。

光电效应解释

随着光束能量的增加,光子的能量没有变化,只有光子的数量发生变化。 因此,显而易见的结论是,每个电子的能量永远不会取决于光提供的强度或强度,而是取决于每个光子产生的能量。

严格来说,光子获得的所有能量都必须被吸引,然后必须用于释放与原子结合的电子。 在这种情况下,包含设法消耗这些部分之一的光子的所述能量将电子与原子解开,其余部分被转换为动能的贡献,作为以自由粒子结束的电子的一部分。

就阿尔伯特而言,他并没有将具体研究电子在某些金属辐射中产生的因果关系作为目标,这些金属后来变成了动能,但他做出了中肯的观察。

他找到了对辐射行为的解释。 通过这一行动,建议通过观察来解释离开材料的电子数量,同时考虑到频率在所执行的行动中起基本作用。

历史

在物理学界,我们设法划定了一些记录在确切日期的发现的历史,这要归功于对一些 重要科学家 谁贡献了今天有助于解释一些物理现象的各种研究和理论,在我们可以提到的科学家中,我们发现:

海因里希赫兹

这位科学家在公元一千八百八十七年成功地进行了第一次关于光电效应观测的研究。 他进行这个实验的仪器是基于一个线圈,在这个线圈上可以产生火花,以保证它可以作为电磁波的接收器。

光电效应科学家

为了获得全景的完整视野,进而实现对火花的观察,他将接收器封装在黑匣子或容器中。 鉴于此,进行了紫外光的吸收,这很容易提供电子的跳跃。 反过来,接收器产生的带有电的火花中包含的力也被直接证明了。 即使没有解释这一现象,这位科学家也发表了上述实验。

约瑟夫·约翰 汤姆森

到 XNUMX 年,科学家汤姆森正在为专门研究阴极射线的研究奠定基础。 在麦克斯韦的影响下,这位学者得出结论,阴极射线源于一种带有各种负电荷的粒子流,他将其命名为微粒,最后将它们命名为电子。

约瑟夫在真空管中完全封闭的金属板上进行了实验,将所述元素暴露在波长完全不同的光线下。 这位科学家认为,电磁场与电场产生了一些共振,并通过它发射了一个带有电荷的微粒。

面对光产生的强水平,在所述具有电流的电流中存在的强度是非常可变的。 这意味着随着光线的增加,电流也会增加。 由于具有更高频率的辐射反过来也会产生具有更大动能的粒子,因此它的平移得以实现。

菲利普·莱纳德

XNUMX 年,这位科学家对光电效应进行了一项研究,他在其中表现了电子的能量变化,并得出结论认为它们对入射光的频率起着重要作用。

Albert Einstein

XNUMX 年,著名的相对论的科学公式化了,由科学家在基于数学和数值基础的处方下提出,这使得对一些程序的理解成为可能。 电子的发射与光量子的产生和吸收有关,光量子后来被称为光子。

1905 年,也就是他举办相对论课程的同一年,阿尔伯特·爱因斯坦提出了一项研究,在这项研究中,他揭示了一种似乎正常工作的现象,其中电子的发射是由光的吸收量子产生的,后来被称为光子的事实。

在一篇题为《关于光的产生和转化的圣体观》的文章中,他展示了离散光粒子如何产生光电效应的想法,并且还展示了每种材料都存在特征频率,低于该频率则没有影响。 由于对光电效应的解释,爱因斯坦获得了 1921 年的诺贝尔物理学奖。

考虑到爱因斯坦的理论,电子从阴极逃逸的同时,它们通过入射光的频率稳步上升,远离强烈的能量形式。 伟大的是,这种效果在古代是没有的。 这方面的实验论证是由美国物理学家罗伯特·安德鲁斯·密立根于 1915 年进行的。

最后,上述每一位科学家都为光电效应的研究和发现做出了巨大贡献。 由于今天的知识和理论方法已经很受欢迎。

今天,这种令人难以置信的光电效应被视为一种可以在各种电子设备中找到的机制。 由于为了解光的某些影响而进行的研究,他的发现非常重要。

作为上述科学家的研究,这些贡献成功地在物理学界产生了巨大的影响。 正因为如此,量子物理学是一门享有盛誉的科学分支,并以极大的推动力和兴趣逐步发展。

波粒二象性

这种现象是与其他具有相同特征的光谱一起首次发现的物理效应。 它起源于发现所谓的波粒子,它是量子力学的一个组成部分。 光表现得像波,能够像 Thomas Young 的双缝实验一样产生干涉和衍射,但它以能量包(光子)的离散方式交换能量,其能量取决于电磁辐射的频率。

这些理想设法建立了一个具有极其清晰和明确基础的电磁辐射理论,因为通过它,对涉及辐射功能的其他术语进行了解释。

今天的光电效应

今天,光电效应通常是在以光伏方式表现出的能级之前可以找到的完整基础,这种效应通常出现在热电行业,因为它表现在一些包含数字化相机的敏感系统中。

光电效应实况

在其他元素中,光电效应存在于日常家用电器中,其中大多数是由非常有潜力的材料组成的,例如铜,这些元素实现了潜在电流的产生。

这种现象也可以在长时间暴露于太阳反射的物体中发现。 构成月球表面的尘埃粒子,在直接接收到这种光后,就会带上正能量,这要归功于光子的影响。 这些微小的碎片,被带电,相互排斥,从而上升并形成微弱的气氛。

天然卫星也接收正电荷并填充被太阳照亮的表面,然而,在最黑暗的区域,它带有负能量。 应该注意的是,有必要考虑这种能量积累的可能性。

最后,光电效应的发现带来了进步,随着时间的推移,它帮助我们以宏伟的方式理解了世界所呈现的深层结构。 反过来,引发其影响的进步转化为以下技术进步:

  • 动画图像的传输
  • 电影进展
  • 电视
  • 重型机械,用于工业化过程。

在电力领域,光电效应取得了令人难以置信的效果,因为公共照明是可能的,这要归功于它的使用。 考虑到执行此任务的许多机器不需要任何工人或操作员监视或监督,因为这种效果会自动打开和关闭照亮任何地方的大街或街道的灯。

毫无疑问,这种效应理解起来确实很复杂,但是,它的研究在古代是相当深入的,这要归功于科学家们做出了相当有趣和具体的贡献,这在科学层面得到了充分的认可。


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