Фотоэффект и его Фотоэффект и его применениеприменение

РаботаРабота

Студентки 4-го курсаСтудентки 4-го курса

Физико-технического Физико-технического факультетафакультета

Демченко ЕкатериныДемченко Екатерины

ПланПлан

• 1.Что такое фотоэффект?1.Что такое фотоэффект?• 2.Применение фотоэффекта2.Применение фотоэффекта• 3.Применение фотоэффектов3.Применение фотоэффектов• 4.Виды фотоэффекта4.Виды фотоэффекта

Что такое фотоэффект?Что такое фотоэффект?

ФотоэффектФотоэффект-испускание электронов -испускание электронов телами под действием света.телами под действием света.

Был открыт в 1887 г. Герценом. В 1888 Гальвакс показал, Был открыт в 1887 г. Герценом. В 1888 Гальвакс показал, что при облучении ультрафиолетовым светом что при облучении ультрафиолетовым светом электрически нейтральной металлической пластинки электрически нейтральной металлической пластинки последняя приобретает положительный заряд. В этом последняя приобретает положительный заряд. В этом же году Столетев создал первый фотоэлемент и же году Столетев создал первый фотоэлемент и применил его на практике, потом он установил прямую применил его на практике, потом он установил прямую пропорциональность силы фототока интенсивности пропорциональность силы фототока интенсивности падающего света. В 1899 Дж. Дж. Томпсон и Ф. Ленард падающего света. В 1899 Дж. Дж. Томпсон и Ф. Ленард доказали, что при фотоэффекте свет выбивает из доказали, что при фотоэффекте свет выбивает из вещества электроны. вещества электроны.

Виды фотоэфектаВиды фотоэфекта

Внешний фотоэффект Внешний фотоэффект Внешним фотоэффектомВнешним фотоэффектом (фотоэлектронной (фотоэлектронной

эмиссией) называется испускание электронов эмиссией) называется испускание электронов веществом под действием света. Электроны, веществом под действием света. Электроны, вылетающие из вещества при внешнем фотоэффекте, вылетающие из вещества при внешнем фотоэффекте, называются "фотоэлектронами ", а электрический ток, называются "фотоэлектронами ", а электрический ток, образуемый ими при упорядоченном движении во образуемый ими при упорядоченном движении во внешнем электрическом поле, называется "фототоком внешнем электрическом поле, называется "фототоком ".".

Внутренний фотоэффект Внутренний фотоэффект

Внутренним фотоэффектомВнутренним фотоэффектом называется называется перераспределение электронов по энергетическим перераспределение электронов по энергетическим состояниям в твердых и жидких полупроводниках и состояниям в твердых и жидких полупроводниках и диэлектриках, происходящее под действием света. Он диэлектриках, происходящее под действием света. Он проявляется в изменении концентрации носителей проявляется в изменении концентрации носителей зарядов в среде и приводит к возникновению зарядов в среде и приводит к возникновению "фотопроводимости " или "вентильного фотоэффекта ". "фотопроводимости " или "вентильного фотоэффекта ". Фотопроводимостью называется увеличение Фотопроводимостью называется увеличение электрической проводимости вещества под действием электрической проводимости вещества под действием света. Вентильным фотоэффектом (фотоэффектом в света. Вентильным фотоэффектом (фотоэффектом в запирающем слое) называется возникновение под запирающем слое) называется возникновение под действием света ЭДС (фото-ЭДС) в системе, состоящей действием света ЭДС (фото-ЭДС) в системе, состоящей из контактирующих полупроводника и металла или из контактирующих полупроводника и металла или двух разнородных полупроводников (например в p-n двух разнородных полупроводников (например в p-n переходе).переходе).

Вентильный фотоэффектВентильный фотоэффект Вентильным фотоэффектомВентильным фотоэффектом называется явление, называется явление,

когда фотоэлектроны покидают пределы тела, когда фотоэлектроны покидают пределы тела, переходя через поверхность раздела в другое твердое переходя через поверхность раздела в другое твердое тело (полупроводник) или жидкость (электролит).тело (полупроводник) или жидкость (электролит).

Наглядный пример проявления фотоэффектаНаглядный пример проявления фотоэффекта

Применение фотоэффектаПрименение фотоэффекта Открытие фотоэффекта имело очень большое значение Открытие фотоэффекта имело очень большое значение

для более глубокого понимания природы света. С для более глубокого понимания природы света. С помощью фотоэффекта помощью фотоэффекта <<<<заговорилозаговорило>> >> кино и стала кино и стала возможной передача движущихся  изображений. возможной передача движущихся  изображений. Применение фотоэлектронных приборов позволило Применение фотоэлектронных приборов позволило создать станки, которые без всякого участия человека создать станки, которые без всякого участия человека изготовляют детали по заданным чертежам. изготовляют детали по заданным чертежам. Основанные на фотоэффекте приборы контролируют Основанные на фотоэффекте приборы контролируют размеры изделий лучше любого человека, вовремя размеры изделий лучше любого человека, вовремя включают и выключают маяки и уличное освещение и включают и выключают маяки и уличное освещение и т.д.т.д.

Все это оказалось возможным благодаря изобретению Все это оказалось возможным благодаря изобретению особых устройств-фотоэлементов, в которых энергия особых устройств-фотоэлементов, в которых энергия света управляет энергией электрического тока или света управляет энергией электрического тока или преобразуется в нее.преобразуется в нее.

Современный фотоэлемент представляет собой Современный фотоэлемент представляет собой стеклянную колбу, часть внутренней поверхности стеклянную колбу, часть внутренней поверхности которой покрыта тонким слоем металла с малой работой которой покрыта тонким слоем металла с малой работой выхода. Это катод. Через прозрачное выхода. Это катод. Через прозрачное <<<<окошкоокошко>>>> свет свет проникает внутрь колбы. В ее центре расположена проникает внутрь колбы. В ее центре расположена проволочная петля или диск-анод, который служит для проволочная петля или диск-анод, который служит для улавливания фотоэлектронов. Анод присоединяют к улавливания фотоэлектронов. Анод присоединяют к положительному полюсу батареи. Применяемые положительному полюсу батареи. Применяемые фотоэлементы реагируют на видимый свет и даже на фотоэлементы реагируют на видимый свет и даже на инфракрасные лучи.инфракрасные лучи.

На заводе фотоэлемент почти мгновенно останавливает На заводе фотоэлемент почти мгновенно останавливает мощный пресс, если рука человека оказывается в опасной мощный пресс, если рука человека оказывается в опасной зоне.зоне.

С помощью фотоэлементов осуществляется С помощью фотоэлементов осуществляется воспроизведение звука, записанного на кинопленке.воспроизведение звука, записанного на кинопленке.

Кроме фотоэффекта, называемого внешним Кроме фотоэффекта, называемого внешним фотоэффектом, разнообразные применения находит фотоэффектом, разнообразные применения находит внутренний фотоэффект в полупроводниках. Это явление внутренний фотоэффект в полупроводниках. Это явление используется в фоторезисторах-приборах, сопротивление используется в фоторезисторах-приборах, сопротивление которых зависит от освещенностикоторых зависит от освещенности

Фотоэффект в картинкахФотоэффект в картинках

• На диаграмме показан процесс выбивания электронов из На диаграмме показан процесс выбивания электронов из металлической пластины под действием энергии металлической пластины под действием энергии фотонов

Схема эксперимента по исследованию фотоэффекта. Из света берется узкий диапазон частот и направляется на катод внутри вакуумного прибора. Напряжением между катодом и анодом устанавливается энергетический порог между ними. По току судят о достижении электронами анода.

ИсточникиИсточники

Основным источником информации был Основным источником информации был физические Интернет издания и физические Интернет издания и

информационные порталыинформационные порталы