Фотоефект, фотоелементна технология

Почти през целия XIX век учените наблюдавали странното поведение на вещества, метали и електролити под действието на директна светлина върху тях. Тези вещества повишават тяхната проводимост. Първият, който е успял да събере и оправдае това явление, е Алберт Айнщайн. Той доказа, че светлината съществува под формата на квантови части и може да повлияе на някои елементи, увеличавайки проводимостта, т.е. освобождавайки свободни електрони.

Фото ефект

Фотоефектът е явлението на излъчване на свободни електрони от вещество под въздействието на светлина или друго електромагнитно излъчване. Тече в твърди и кондензирани течности. Използването на фотоелектричния ефект доведе до откриването и обосноваването на квантовата теория. Въз основа на тази теория е възможно да се обяснят моделите на фотоелектричния ефект.

От тази теория се оказва, че един свободен електрон от облъчената субстанция не може да абсорбира фотон, излъчван от радиатора, тъй като не е възможно да се спазват законите за запазване на енергията и инерцията. Свързването на електрона с веществото с неговата среда предизвиква фотоелектричен ефект в молекулите и кондензираната среда. Такава връзка се характеризира с йонизираща енергия, така наречената енергия за изход на електрони. Използването на фотоелектричния ефект вече е широко практикувано.

Видове фотоелектричен ефект

Външният фотоелектричен ефект се нарича излъчване на електрони под въздействието на електромагнитно излъчване. В този случай, електроните, напускащи веществото, се наричат ​​фотоелектрони, съответно електрическият ток в него се нарича фототок. Директно елемент в апарата, който е изложен на радиация и дарява електрони, се нарича фотокатод. Спектралната характеристика на фотокатода е зависимостта на чувствителността от ефектите върху честотата и дължината на вълната на излъчването.

Вътрешен фотоефект е преразпределението вътре в веществото според енергийните характеристики. Използването на вътрешния фотоелектричен ефект обяснява феномена на фотопроводимостта, т.е. промяната в концентрацията на заряда в веществото под въздействието на радиация, докато добивът на електрони не настъпва.

Фотоволтаичният ефект се проявява под въздействието на специфично електромагнитно излъчване върху вещество със свободни електрони.

Ядрен фотоелектричен ефект се получава, когато ядрото абсорбира гама-лъчение с постоянно количество на нуклона. Когато това се случи, разпадането на ядрото и освобождаването на ядрената енергия.

Използването на фотоефект в техниката

Фотоелектричният ефект започва да се използва широко в началото на ХХ век, когато се оказва, че обосновава и открива много от неговите свойства. Използването на фотоефекта както в ежедневието, така и в индустриален мащаб е широко разпространено в наши дни. Благодарение на това явление е създадено кино и телевизия. Съвременните металообработващи машини работят и правят най-сложните части чрез използването на фотоефект.

Поради този феномен работят алтернативни източници на електричество. Освен това, количеството енергия, произведена значително, за да осигури голям брой потребители.

фотоклетка

Широкото използване на фотоелектричния ефект стана възможно благодарение на изобретението на фотоклетката. Използва се като оптичен сензор за машини, което ви позволява да обработвате най-сложните части без използване на човешки труд в съответствие с програмите, създадени за тази цел. Също и в киното фотоклетката чете записа от филма, превръщайки го в звук. Слънчевите клетки и тяхното приложение значително опростяват живота ни като консуматори на електричество. Това се дължи на факта, че те са широко използвани в такива устройства като слънчеви панели. В тях пряката слънчева радиация удря вещество, превръщайки се в електрически ток.