Ֆոտոէֆեկտ

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Ֆոտոէֆեկտի ցուցադրական փորձ։ Նեղ հաճախային շերտով լույսի փունջը ուղղվում է վակուումային անոթում գտնվող կատոդին։ Անոդի և կատոդի մեջև կիրառված լարումն առաջացնում է կատոդից առաքված ֆոտոէլեկտրոնների հոսանք, որը կախված է կատոդին ուղղված լույսի հոսքի խտությունից և հաճախությունից։
Ցինկից առաքվող ֆոտոէլեկտրոնի կինետիկ էներգիայի կախումը լույսի հաճախությունից։

Ֆոտոէֆեկտ, էլեկտրամագնիսական ճառագայթման (ֆոտոնների) կլանման հետևանքով նյութից էլեկտրոնների առաքման երևույթ։ Ֆոտոէֆեկտը կոչվում է արտաքին (ֆոտոէլեկտրոնային էմիսիա), եթե առաքվող էլեկտրոնները դուրս են գալիս տվյալ նյութից վակուում կամ այլ միջավայր։ Իսկ եթե դրանք մնում են նյութի մեջ, առաջ բերելով միայն նյութի էլեկտրոնների էներգիական վիճակների վերաբաշխում, երևույթը կոչվում է ներքին ֆոտոէֆեկտ։ Միջուկների նուկլոնների վերաբաշխումը կամ առաքումը ֆոտոնների կլանման հետևանքով կոչվում է միջուկային ֆոտոէֆեկտ։

Ֆոտոէֆեկտը հայտնաբերել է Հենրիխ Հերցը 1887 թվականին, իսկ մանրամասն հետազոտվել է սկսած 1888 թվականից՝ Ալեքսանդր Ստոլետովի և այլոց աշխատանքներում։

Ֆոտոէֆեկտի Ստոլետովի օրենքները․

  1. Ֆոտոհոսանքն ուղիղ համեմատական է լուսային հոսքի խտությանը,
  2. Լույսի կլանման հետևանքով առաքված էլեկտրոնի կինետիկ էներգիան գծային է կախված լույսի հաճախականությունից և կախված չէ լուսավորության ինտենսիվությունից,
  3. Ամեն նյութի համար գոյություն ունի ֆոտոէֆեկտի կարմիր սահման, այսինքն լույսի փոքրագույն ν0 հաճախականություն, որից փոքրի դեպքում ֆոտոէֆեկտ տեղի չի ունենում։

Ֆոտոէֆեկտի Ստոլետովի օրենքների առաջին տեսական բացատրությունը տվել է Ալբերտ Այնշտայնը 1905 թվականին՝ Մաքս Պլանկի կողմից 1900 թվականին առաջադրված լույսի քվանտային բնույթի թեզի հիման վրա, նախքան քվանտային մեխանիկայի տեսության ստեղծումը։ Ֆոտոէֆեկտի դեպքում էներգիայի պահպանման օրենքն արտահայտվում է Այնշտայնի առնչությամբ՝

E = hν — ε0,

որտեղ E-ն էլեկտրոնի կինետիկ էներգիան է, hν-ն՝ ν հաճախականության ֆոտոնի էներգիան, h-ը՝ Պլանկի հաստատունը, ε0-ն՝ նյութի ատոմի իոնացման էներգիան կամ տվյալ նյութի էլեկտրոնի ելքի աշխատանքը։ Համապատասխանաբար, ֆոտոէֆեկտի կարմիր սահմանի համար ստացվում է

ν0 = ε0/h։

Արտաքին հղումներ[խմբագրել]

Commons-logo.svg
Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Հայկական սովետական հանրագիտարանից, որի նյութերը թողարկված են Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) թույլատրագրի ներքո։ CC-BY-SA-icon-80x15.png