ფოტოელექტრული ეფექტი vs ფოტოელექტრული ეფექტი
ელექტრონების გამოსხივების გზები ფოტოელექტრული ეფექტისა და ფოტოელექტრული ეფექტის დროს ქმნის განსხვავებას მათ შორის. პრეფიქსი "ფოტო" ამ ორ ტერმინში ვარაუდობს, რომ ორივე ეს პროცესი ხდება სინათლის ურთიერთქმედების გამო. სინამდვილეში, ისინი გულისხმობენ ელექტრონების გამოყოფას სინათლისგან ენერგიის შთანთქმით. თუმცა, ისინი განსხვავდებიან განმარტებით, რადგან პროგრესირების საფეხურები განსხვავებულია თითოეულ შემთხვევაში. ამ ორ პროცესს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ფოტოელექტრული ეფექტის დროს ელექტრონები ემიტირებულია სივრცეში, ხოლო ფოტოელექტრული ეფექტის დროს გამოსხივებული ელექტრონები პირდაპირ შედიან ახალ მასალაში.მოდით განვიხილოთ ეს დეტალურად აქ.
რა არის ფოტოელექტრული ეფექტი?
ეს იყო ალბერტ აინშტაინმა, რომელმაც შემოგვთავაზა ეს იდეა 1905 წელს ექსპერიმენტული მონაცემებით. მან ასევე ახსნა თავისი თეორია სინათლის ნაწილაკების ბუნების შესახებ მატერიისა და რადიაციის ყველა ფორმისთვის ტალღა-ნაწილაკების ორმაგობის არსებობის დადასტურებით. ფოტოელექტრული ეფექტის ექსპერიმენტში ის განმარტავს, რომ როდესაც სინათლე ერიდება ლითონს გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, ლითონის ატომებში თავისუფალ ელექტრონებს შეუძლიათ შთანთქას ენერგია სინათლისგან და გამოვიდნენ ზედაპირიდან და ასხივებენ კოსმოსში. იმისათვის, რომ ეს მოხდეს, სინათლემ უნდა ატაროს ენერგიის დონე, რომელიც აღემატება გარკვეულ ზღვრულ მნიშვნელობას. ამ ზღვრულ მნიშვნელობას ასევე უწოდებენ შესაბამისი ლითონის "სამუშაო ფუნქციას". და ეს არის მინიმალური ენერგია, რომელიც საჭიროა ელექტრონის მისი გარსიდან ამოსაღებად. მოწოდებული დამატებითი ენერგია გარდაიქმნება ელექტრონის კინეტიკურ ენერგიად, რაც საშუალებას მისცემს მას თავისუფლად გადაადგილდეს გათავისუფლების შემდეგ. თუმცა, თუ მხოლოდ სამუშაო ფუნქციის ტოლი ენერგია იქნება უზრუნველყოფილი, გამოსხივებული ელექტრონები დარჩებიან ლითონის ზედაპირზე და ვერ გადაადგილდებიან კინეტიკური ენერგიის ნაკლებობის გამო.
იმისთვის, რომ შუქმა გადასცეს თავისი ენერგია მატერიალური წარმოშობის ელექტრონზე, ითვლება, რომ სინათლის ენერგია, ფაქტობრივად, არ არის უწყვეტი, როგორც ტალღა, არამედ მოდის დისკრეტულ ენერგეტიკულ პაკეტებში, რომლებიც ცნობილია როგორც „კვანტები“. ამიტომ, სინათლემ შეიძლება გადაიტანოს თითოეული ენერგეტიკული კვანტი ცალკეულ ელექტრონებზე, რაც მათ გარსიდან ამოძრავებს. გარდა ამისა, როდესაც ლითონი კათოდის სახით ფიქსირდება ვაკუუმურ მილში მიმღები ანოდით მოპირდაპირე მხარეს გარე წრედთან ერთად, ელექტრონები, რომლებიც გამოიდევნება კათოდიდან, მიიზიდავს ანოდს, რომელიც შენარჩუნებულია დადებით ძაბვაზე და მაშასადამე, დენი გადადის ვაკუუმში, რომელიც სრულდება წრედში.ეს იყო ალბერტ აინშტაინის აღმოჩენების საფუძველი, რამაც მას 1921 წელს ნობელის პრემია მოუტანა ფიზიკაში.
რა არის ფოტოელექტრული ეფექტი?
ეს ფენომენი პირველად დააფიქსირა ფრანგმა ფიზიკოსმა ა.ე.ბეკერელმა 1839 წელს, როდესაც ის ცდილობდა წარმოექმნა დენი პლატინისა და ოქროს ორ ფირფიტას შორის, რომელიც ჩაეფლო ხსნარში და შუქზე ექვემდებარებოდა. რა ხდება აქ არის ის, რომ ლითონის ვალენტურობის ზოლში მყოფი ელექტრონები შთანთქავენ ენერგიას სინათლისგან და აგზნებისას გადახტებიან გამტარ ზოლში და, ამრიგად, თავისუფალნი ხდებიან მოძრაობაში. შემდეგ ეს აღგზნებული ელექტრონები აჩქარებულია ჩაშენებული შეერთების პოტენციალით (Galvani Potential) ისე, რომ მათ შეუძლიათ პირდაპირ გადაკვეთონ ერთი მასალისგან მეორეზე, განსხვავებით ვაკუუმის სივრცის გადაკვეთისგან, როგორც ფოტოელექტრული ეფექტის შემთხვევაში, რაც უფრო რთულია. მზის უჯრედები ამ კონცეფციით მუშაობენ.
რა განსხვავებაა ფოტოელექტრული ეფექტსა და ფოტოელექტრული ეფექტს შორის?
• ფოტოელექტრული ეფექტის დროს ელექტრონები ემიტირებულია ვაკუუმ სივრცეში, ხოლო ფოტოელექტრული ეფექტის დროს ელექტრონები პირდაპირ შედიან სხვა მასალაში ემისიის დროს.
• ფოტოელექტრული ეფექტი შეიმჩნევა ორ ლითონს შორის, რომლებიც ერთმანეთთან კავშირშია ხსნარში, მაგრამ ფოტოელექტრული ეფექტი ხდება კათოდური სხივის მილში კათოდისა და ანოდის მონაწილეობით, რომლებიც დაკავშირებულია გარე წრედში.
• ფოტოელექტრული ეფექტის წარმოქმნა უფრო რთულია, ვიდრე ფოტოელექტრული ეფექტი.
• გამოსხივებული ელექტრონების კინეტიკური ენერგია დიდ როლს ასრულებს ფოტოელექტრული ეფექტის მიერ წარმოქმნილ დენში, მაშინ როდესაც ეს არც ისე მნიშვნელოვანია ფოტოელექტრული ეფექტის შემთხვევაში.
• ფოტოელექტრული ეფექტის მეშვეობით გამოსხივებული ელექტრონები გადაადგილდებიან შეერთების პოტენციალის მეშვეობით, განსხვავებით ფოტოელექტრული ეფექტისგან, სადაც არ არსებობს შეერთების პოტენციალი.
