प्रैक्टिकल भौतिकी: photoemission

कोई फर्क नहीं पड़ता कितनी दूर अपने दैनिक जीवन में औसत व्यक्ति एक बार स्कूल के पाठ्यक्रम द्वारा पार, यह एक नहीं-नहीं और के बारे में अपने आप को याद कर देगा है। यही होता है जब यह photoemission की घटना की बात आती है।

परिभाषा

Photoeffect भौतिकी परमाणु, अणु, पदार्थों में संरेखण प्रक्रिया इलेक्ट्रॉनों मान लिया है, जो पैदा होता है होता है जब प्रकाश के संपर्क। एक photoemission - एक प्रक्रिया है जिसमें इलेक्ट्रॉनों ऐसी शक्ति है कि सामग्री की बाहरी सीमाओं से परे रवाना साथ प्रकाश बाहर हो रहे हैं।

इतिहास और अभ्यास

इस अद्भुत तथ्य पर पहली बार के लिए जर्मनी, से भौतिक विज्ञानी देखा Genrih Gerts दूर 1887 में। अध्ययन के उद्घाटन के सहयोगी हर्ट्ज, रूस भौतिक विज्ञानी Stoletov जारी किया गया था। एक प्रतिभाशाली, आइंस्टीन विचारों के आधार पर फोटेलेक्ट्रिक प्रभाव के सिद्धांत का विकास क्वांटम भौतिकी के। चूंकि photoemission गहरी पर्याप्त अध्ययन किया और बहुमुखी, और लागू ज्ञान डिजाइन और फोटोवोल्टिक उपकरणों के निर्माण में पूर्ण में अधिग्रहण पर आधारित है। हम सबसे बुनियादी उदाहरण लेते हैं, तो यह स्वत: गेराज के लिए गेट, सौर कोशिकाओं पर चल रहा है।

इस प्रकार के तंत्र पर काम विद्युत ऊर्जा। हालांकि, सौर कोशिकाओं है कि केवल बाहरी photoeffect उपयोग करते हैं, विकिरण के दौरान उत्पादन ऊर्जा विद्युत में पूरी तरह से नहीं बदलना। इसलिए, उन्हें इस्तेमाल करने के रूप में बिजली के स्रोतों का कोई विशेष अर्थ है, स्वचालन के बारे में कहा नहीं जा सकता है। प्रकाश मुस्कराते हुए की मदद स्वत: नियंत्रण तंत्र में संबद्ध सर्किट होता है के साथ यह है।

अतिशयोक्ति के बिना, यह तर्क दिया जा सकता है कि फोटो इलेक्ट्रिक प्रभाव की खोज भौतिकी में एक सही मायने में क्रांतिकारी घटना थी। यहां सबसे उसके परिणामों के महत्वपूर्ण हैं:

• वैज्ञानिकों प्रकाश, प्रकाश किरण का राज प्रकृति को प्रकट करने से पहले;
• मूक से सिनेमा था "बोल" का आविष्कार किया गया आवाज के तरीके, और चलती छवि के हस्तांतरण के तथ्य भी फोटेलेक्ट्रिक प्रभाव के लिए संभव धन्यवाद किया जाता है;
• फोटो इलेक्ट्रिक उपकरणों जैसे मशीनों और "स्मार्ट मशीनों" के आधार पर निर्माण कि, विभिन्न भागों के मापदंडों मानवीय हस्तक्षेप के बिना बना रहे हैं को देखते हुए;
• photoelectron स्वचालन के आधार पर अलग अलग तंत्र की अधिकता।

इस प्रकार, बहुत फोटेलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करें, और यह आधुनिक प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में एक सफलता बन गया।

सौर कोशिकाओं के वर्गीकरण

फोटो प्रभाव उनके गुणों और कार्यों के अनुसार कई प्रकार में विभाजित हैं।

1. बाहरी फोटेलेक्ट्रिक प्रभाव (दूसरे शब्दों में - photoelectron उत्सर्जन)। इलेक्ट्रॉनों कि पदार्थ जब यह होता है बाहर उत्सर्जित होते हैं photoelectrons कहा जाता है। और एक विद्युत प्रवाह, वे फार्म जब बाहरी बिजली क्षेत्र में एक व्यवस्थित कदम, photocurrent बुलाया गया था।
2. आंतरिक फोटेलेक्ट्रिक प्रभाव, photoconductive सामग्री को प्रभावित किया। यह तब होता है जब इलेक्ट्रॉनों अर्धचालकों और इंसुलेटर एकत्रीकरण के ऊर्जा राज्य और पर निर्भर करता है पर पुनः वितरित कर रहे हैं - एक ठोस या तरल। पुनर्वितरण घटना प्रकाश के प्रभाव में होता है। यह तो, एक पदार्थ की विद्युत चालकता बढ़ जाती है जैसे कि, यह photoconductivity का असर पता चला है।
3. वाल्व फोटेलेक्ट्रिक प्रभाव - अन्य ठोस (अर्धचालकों) या तरल (इलेक्ट्रोलाइट) में अपने शरीर से photoelectrons के संक्रमण।

बाहरी फोटेलेक्ट्रिक प्रभाव आधुनिक वैक्यूम photocells के काम का आधार है। वे एक गिलास कुप्पी जिसमें भीतरी सतह आंशिक रूप से धातु बयान की एक पतली परत के साथ लेपित है में निर्मित होते हैं। एक मामूली परत मोटाई एक छोटा सा काम उत्पादन प्रदान करता है। पारदर्शी खिड़की प्रकाश बल्ब के अंदर से गुजरता है और यह के भीतर तार छोरों या कैच डिस्क photoelectrons के रूप में एनोड स्थित है। एनोड बैटरी के सकारात्मक पोल से जुड़ा है, यह सर्किट बंद कर देता है, तो यह विद्युत प्रवाह चलता रहता है। यानी वैक्यूम सौर कोशिकाओं पर या रिले बंद कर सकते हैं।

सौर कोशिकाओं और रिले के संयोजन से, आप "देखकर" मशीनों की एक किस्म, उदाहरण के लिए, मशीन मेट्रो में बना सकते हैं।

तो, कई औद्योगिक प्रक्रियाओं के आधार में रखी जा रही है, महान भौतिक खोजों के रूप में बाहरी फोटेलेक्ट्रिक प्रभाव औद्योगिक स्वचालन के सफल संचालन के लिए महत्वपूर्ण थे।