Фотоэффект и его применение

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
Открытие Генрихом Герцем
У Ф- лучи
внешнего
фотоэффекта (1887 год)
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 герцевского 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.
Александр
Григорьевич
Столетов
в 1889 году
установил
законы
фотоэффекта
Схема
установки
для
фотоэффекта
Вольтамперные характеристики фотоэффекта
Вывод: Чем больше кинетическая энергия фотоэлетронов , 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.
Солнечные
батареи для дачи
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