Efectul fotoelectric extern consta în extragerea de electroni dintr-un corp prin actiunea unui flux de lumina trimis pe suprafata lui. Efectul e mai usor de produs în cazul metalelor datorita concentratiei mari de electroni cvasiliberi.
Legile acestui fenomen (deduse experimental) au putut fi explicate în baza teoriei lui Einstein ce se refera la aspectul cospuscular al luminii. Astfel lumina este considerata un flux de particule (fotoni) ce au fiecare energia h×n ( h = constanta lui Planck ; n = frecventa undei luminoase).
Mecanismul feonomenului este urmatorul: un foton cedeaza energia sa unui electron. Daca energia este suficient de mare electronul se desprinde de atom (W’-energia de legatura în atom), apoi se desprinde de suprafata corpului (W – “lucru mecanic de excitatie”) si capata o viteza de deplasare v ( mv2 / 2 – energia cinetica). Expresia conservarii energiei devine:
h×n = W’ + W + mv2 / 2 (1)
Cum pentru metale exista un numar mare de electroni cvasiliberi se poate considera: W’ » 0. Este evident ca pentru diverse conditii date exista o frecventa minima sub care fenomenul nu se produce (np – frecventa de prag). Pentru aceasta : h×np = W
Pentru o celula fotoelectrica legata la o sursa de curent continuu în care pe catod cade un flux luminos, curentul produs de efectul fotoelectric prin deplasarea electronilor de pe catod pe anod poate fi anulat pentru o tensiune suficient de mare (U0 – tensiune de blocare) aplicata la bornele celulei fotoelectrice. În acest caz variatia energiei câmpului electric ( eU0 ) compenseaza energia cinetica a electronilor (mv2 /2) iar ecuatia (1) devine :
Documentul este oferit gratuit,
trebuie doar să te autentifici in contul tău.