Efekt fotograficzny, technologia fotokomórki

Przez prawie cały XIX wiek naukowcy obserwowali dziwne zachowanie się substancji, metali i elektrolitów pod wpływem bezpośredniego światła na nie. Substancje te zwiększyły ich przewodnictwo. Pierwszym, który był w stanie zebrać i uzasadnić to zjawisko był Albert Einstein. Udowodnił, że światło istnieje w postaci kwantowych porcji i może wpływać na niektóre elementy, zwiększając przewodność, czyli uwalniając wolne elektrony.

Efekt fotograficzny

Fotoefekt to zjawisko emisji wolnych elektronów przez substancję pod wpływem światła lub innego promieniowania elektromagnetycznego. Płynie w ciałach stałych i skroplonych płynach. Zastosowanie efektu fotoelektrycznego doprowadziło do odkrycia i uzasadnienia teorii kwantowej. Na podstawie tej teorii możliwe było wyjaśnienie wzorców efektu fotoelektrycznego.

Z tej teorii wynika, że ​​wolny elektron napromieniowanej substancji nie może wchłonąć fotonu oddawanego przez grzejnik, ponieważ niemożliwe jest przestrzeganie praw zachowania energii i pędu. Sprzężenie elektronu z substancją z jej otoczeniem powoduje efekt fotoelektryczny w cząsteczkach i skondensowanej pożywce. Wiązanie takie charakteryzuje się energią jonizacji, tak zwaną elektronową energią wyjściową. Wykorzystanie efektu fotoelektrycznego jest obecnie szeroko praktykowane.

Rodzaje efektu fotoelektrycznego

Zewnętrzny efekt fotoelektryczny nazywany jest emisją elektronów pod wpływem promieniowania elektromagnetycznego. W tym przypadku elektrony opuszczające substancję nazywane są odpowiednio fotoelektronami, prąd elektryczny w niej nazywany jest fotoprądem. Bezpośrednio element w aparacie, który jest wystawiony na promieniowanie i przekazuje elektrony, nazywany jest fotokatodą. Charakterystyka spektralna fotokatody to zależność wrażliwości od wpływu na częstotliwość i długość fali promieniowania.

Wewnętrzny fotoefekt to redystrybucja wewnątrz substancji zgodnie z cechami energetycznymi. Zastosowanie wewnętrznego efektu fotoelektrycznego wyjaśniło zjawisko fotoprzewodnictwa, czyli zmianę stężenia ładunku w substancji pod wpływem promieniowania, podczas gdy wydajność elektronu nie występuje.

Efekt fotowoltaiczny zachodzi pod wpływem określonego promieniowania elektromagnetycznego na substancję zawierającą wolne elektrony.

Jądrowy efekt fotoelektryczny występuje, gdy jądro pochłania promieniowanie gamma o stałej wartości nukleonu. Kiedy tak się dzieje, rozpad jądra i uwolnienie energii jądrowej.

Wykorzystanie efektu fotograficznego w technice

Efekt fotoelektryczny zaczął być szeroko stosowany na początku XX wieku, kiedy okazało się, że uzasadnia i odkrywa wiele jego właściwości. Wykorzystanie efektu fotoelektrycznego zarówno w życiu codziennym, jak i na skalę przemysłową jest obecnie szeroko rozpowszechnione. Dzięki temu zjawisku powstało kino i telewizja. Nowoczesne maszyny do obróbki metalu pracują i wykonują najbardziej złożone części dzięki efektowi fotograficznemu.

Alternatywne źródła energii elektrycznej działają dzięki temu zjawisku. Co więcej, ilość energii wyprodukowanej w znacznym stopniu, aby zapewnić dużą liczbę konsumentów.

Fotokomórka

Powszechne zastosowanie efektu fotoelektrycznego stało się możliwe dzięki wynalazkowi fotokomórki. Jest używany jako czujnik optyczny na maszynach, umożliwiający przetwarzanie najbardziej skomplikowanych części bez użycia ludzkiej pracy zgodnie z programami stworzonymi do tego celu. Również w kinie fotokomórka odczytuje nagranie z filmu, zamieniając je w dźwięk. Ogniwa słoneczne i ich zastosowanie znacznie upraszczają nasze życie jako konsumentów energii elektrycznej. Wynika to z faktu, że są one szeroko stosowane w takich urządzeniach jak panele słoneczne. W nich bezpośrednie promieniowanie słoneczne uderza w substancję, przekształcając ją w prąd elektryczny.