Física práctica: fotoefecto externo

No importa cuán promedio sea la persona promedioen su vida cotidiana a partir del currículum escolar que una vez pasó, ella es no-no y se hará recordar. Esto es exactamente lo que sucede cuando se trata del fenómeno de un fotoefecto externo.

Definición

El efecto fotoeléctrico en física se considera el procesoalineando electrones en átomos, moléculas de materia, que surge y se produce bajo la influencia de la luz. Y el efecto fotoeléctrico externo es un proceso en el cual los electrones son eliminados por la luz con tal fuerza que vuelan más allá de los límites externos de su sustancia.

Un poco de historia y práctica

Por primera vez, este hecho sorprendenteatención científico-físico de Alemania Henry Hertz en el lejano año 1887. El estudio del descubrimiento fue continuado por el colega de Herz, el físico ruso Stoletov. Un brillante Einstein desarrolló una teoría del efecto fotoeléctrico basada en las ideas de la física cuántica. Desde entonces, el efecto fotoeléctrico externo se ha estudiado en profundidad y versatilidad, y el conocimiento adquirido se utiliza por completo en el desarrollo y la producción de instrumentos basados ​​en fotocélulas. Si toma el ejemplo más elemental, entonces esta es una puerta de garaje automática, que funciona en fotocélulas.

Mecanismos de este tipo funcionan en electricidadenergía Sin embargo, las fotocélulas, que usan solo el efecto fotoeléctrico externo, transforman la energía recibida por la radiación en una eléctrica no completamente. Por lo tanto, usarlos como fuentes de electricidad no tiene ningún sentido especial, lo que no se puede decir acerca de la automatización. Es con la ayuda de haces de luz que las electrocadenas se controlan en mecanismos automáticos.

Sin exagerar, se puede argumentar que el descubrimiento del efecto fotoeléctrico se ha convertido en un evento verdaderamente revolucionario en la física. Estas son las consecuencias más importantes:

• antes de los científicos, el misterio de la naturaleza de la luz, el rayo de luz, fue revelado;
• el cine del silencio se convirtió en "hablar", se inventaron los modos de la voz en off, y el mismo efecto de la transmisión de una imagen en movimiento también fue posible gracias al efecto fotoeléctrico;
• creación sobre la base de dispositivos fotoelectrónicos de tales máquinas y "máquinas inteligentes", que, de acuerdo con parámetros dados sin la participación de una persona, producen varios detalles;
• una gran cantidad de mecanismos diferentes basados ​​en el trabajo de automatización fotoelectrónica.

Por lo tanto, el efecto fotoeléctrico y su aplicación se han convertido en una especie de avance en la tecnología moderna.

Clasificación de fotocélulas

Los efectos de fotos se dividen en varios tipos según sus propiedades y funciones.

1. Fotoefecto externo (de otra manera - fotoelectrónicoproblema) Los electrones que vuelan fuera de la sustancia cuando ocurre se llaman fotoelectrones. Y la corriente eléctrica, que forman cuando se mueven de manera ordenada a lo largo del campo eléctrico externo, se conoce como una fotocorriente.
2. El fotoefecto interno que afectafotoconductividad de una sustancia. Ocurre cuando los electrones se redistribuyen a través de semiconductores y dieléctricos, dependiendo de su estado de energía y del estado agregado, sólido o líquido. El fenómeno de la redistribución ocurre bajo la influencia de la luz. Es entonces cuando aumenta la conductividad eléctrica de la sustancia; se obtiene el efecto de fotoconductividad.
3. Efecto fotoeléctrico de válvula - la transición de fotoelectrones de sus cuerpos a otros sólidos (semiconductores) o líquidos (electrolitos).

El efecto fotoeléctrico externo es la base del trabajomodernas fotocélulas de vacío. Están hechos en forma de frascos de vidrio, en los que la superficie interna está parcialmente cubierta con una fina capa de metal pulverizado. El ligero espesor de la capa proporciona una pequeña salida de trabajo. La ventana transparente de la bombilla deja pasar la luz, y el ánodo en forma de un lazo de alambre o disco dentro de él captura fotoelectrones. Si el ánodo está conectado al polo positivo de la batería, el circuito se cerrará y una corriente eléctrica fluirá a través de él. Es decir. Las fotocélulas de vacío pueden encender o apagar el relé.

Mediante la combinación de fotocélulas y relés, puede crear varias máquinas de "ver", por ejemplo, una máquina de metro.

Por lo tanto, al ser la base de muchos procesos de producción, el efecto fotoeléctrico externo como un gran descubrimiento físico se ha convertido en la clave para la operación exitosa de la automatización industrial.