Фотоэффект и его применение

1.Фотоэффект. Опыты Столетова. Законы фотоэффекта. 2. Теория фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна. Красная граница фотоэффекта. 3. Применение фотоэффекта.

1887 год. Генрих Герц открыл явление фотоэффекта

В своей работе "О влиянии ультрафиолетового света на электрический разряд", поступившей в "Протоколы Берлинской Академии наук" 9 июня 1887 года, Герц описывает важное явление, открытое им и получившее впоследствии название фотоэлектрического эффекта. Это замечательное открытие было сделано благодаря несовершенству карцевского метода детектирования колебаний: искры, возбуждаемые в приемнике, были настолько слабы, что Герц решил для облегчения наблюдения поместить приемник в темный футляр. Однако оказалось, что максимальная длина искры при этом значительно меньше, чем в открытом контуре. Удаляя последовательно стенки футляра, Герц заметил, что мешающее действие оказывает стенка, обращенная к искре генератора. Исследуя тщательно это явление, Герц установил причину, облегчающую искровой разряд приемника, - ультрафиолетовое свечение искры генератора. Таким образом, чисто случайно, как пишет сам Герц, был открыт важный факт, не имевший прямого отношения к цели исследования. Этот факт сразу же привлек внимание ряда исследователей, в том числе профессора Московского университета А.Г. Столетова, особенно тщательно исследовавшего новый эффект, названный им актиноэлектрическим. Открытие Генрихом Герцем внешнего фотоэффекта (1887 год) У Ф- лучи

Александр Григорьевич Столетов в 1889 году установил законы фотоэффекта

Схема установки для фотоэффекта

Вольтамперные характеристики фотоэффекта Вывод: Чем больше кинетическая энергия фотоэлектронов, тем большим должно быть задерживающее напряжение.

Вольт – амперная характеристика фотоэффекта при различных частотах 1. Сила тока насыщения не зависит от частоты падающего света. 2. От частоты падающего света зависит задерживающее напряжение, а значит и кинетическая энергия фотоэлектронов, чем больше частота света, тем больше кинетическая энергия, тем больше должно быть задерживающее напряжение.

В результате исследований были установлены три закона фотоэффекта. 1. Сила тока насыщения прямо пропорциональна мощности светового излучения, падающего на поверхность тела. 2. Кинетическая энергия фотоэлектронов зависит только от частоты света и не зависит от его мощности 3. Существует минимальная частота( максимальная длина волны ) при которой начинается фотоэффект

Гипотеза Планка(1900 год ) СВЕТ ИЗЛУЧАЕТСЯ ОТДЕЛЬНЫМИ ПОРЦИЯМИ – ФОТОНАМИ ИЛИ КВАНТАМИ

1905 год ПО ГИПОТЕЗЕ ЭЙНШТЕЙНА СВЕТ НЕ ТОЛЬКО ИЗЛУЧАЕТСЯ, НО И ПОГЛОЩАЕТСЯ ОТДЕЛЬНЫМИ ПОРЦИЯМИ – ФОТОНАМИ ИЛИ КВАНТАМИ

3. Применение фотоэффекта

Вакуумный фотоэлемент

Полупроводниковые фотоэлементы как источники тока

Примененение фотоэффекта Внешний фотоэффект Вакумный фотоэлемент 1. Кино: воспроизведение звука 2. Фототелеграф. 3. Фотометрия: для измерения силы света, яркости, освещенности. 4. Управление производственными процессами.

Солнечная батарея представляет собой фотоэлектрический генератор, принцип действия которого основан на физическом свойстве полупроводников: фотоны света выбивают электроны из внешней оболочки атомов. При замыкании цепи возникает электрический ток. Солнечные батареи соединяют в цепи последовательно или параллельно для получения необходимых параметров по току и напряжению. электрический ток Солнечные батареи

Солнечные батареи для дачи

На крыше автомобиля Prius, 20 На крыше автомобиля Prius, 20 Солнечная батарея на крыше автомашины

Полупроводниковый фотогальванический элемент – прибор, в котором образуется электродвижущая сила в электрическом переходе между разнородными полупроводниками при действии на него электромагнитного излучения