efectul fotoelectric

EFECTUL EFECTUL FOTOELECTRIC SI FOTOELECTRIC SI

APLICATIILE LUIAPLICATIILE LUI

VINTILA ALIN Clasa a XII-a D C.N. “Al. I. Cuza” Ploiesti

LEGILE EFECTULUI FOTOELECTRIC EXTERN

LEGILE EFECTULUI FOTOELECTRIC EXTERN

• I.Intensitatea curentului fotoelectric de saturaţie este direct proporţională cu fluxul radiaţiilor electromagnetice incidente când frecvenţa este constantă.

• II.Energia cinetică maximă a fotoelectronilor emisi creste liniar cu frecventa radiatiilor electromagnetice şi nu depinde de fluxul acestora.

• III.Efectul fotoelectric extern se produce numai pentru ra-diaţii incidente a căror frecvenţă este mai mare decât o anu-mită valoare numită frecvenţă de prag.

• IV.Efectul fotoelectric se produce practic instantaneu.

Efectul fotoelectric extern este fenomenul de emitere de electroni de catre un metal aflat sub actiunea unei radiatii electromagnetice.

Explicaţia matematică a fenomenului a fost dată de Albert Einstein, pe baza unor ipoteze cuantice formulate de Max Planck

• 1887-efectul fotoelectric extern a fost observat pentru prima oara de H. Hertz

• 1900 - ipoteza lui Planck asupra cuantelor de energie

• 1905 - Einstein a extins ipoteza cuantelor de energie, propunand o noua teorie a luminii.

• 1925 - teoria mecanicii cuantice a lui Schrodinger si Heisenberg,.

Heinrich Rudolph Hertz (1857 - 1894) 

Hertz a descoperit că un electroscop încărcat cu sar-cină negativă se descarcă da-că este iluminat cu radiaţie ul-travioletă.

• Lumina este un fascicul de fotoni. Caracteristicile fotonului sunt:

Sarcina q= 0

Viteza in vid c= 3.108 m/s

Energia ε= hν= mc2

Masa de miscare m= hν/ c2

Masa de repaus m0= 0

Impulsul p= h/λ

Lext - lucrul mecanic de extractie a electronului din atom. h– energia fotonuluiEc = (mv2)/2 energia cinetica a fotoelectronului.

2

2

1mvLhv ext

Jsh 3410625,6

Cu ajutorul efectului fotoelectric a fost calculata constanta lui Planck.

Planck şi Einstein

Efectul fotoelectric a fost explicat de Einstein în 1905, folosind noţiunea de cuantă de energie. Einstein primeşte premiul Nobel pentru fizică în 1921, pentru explicarea efectului fotoelectric.

Fotografie făcută la decernarea premiului Nobel

Construcţia celulei fotoelectrice

Celula fotoelectrica Alarmele antifurt Sistemele automate de deschidere a usilor Detectoare de fum

Senzori de lumină folosiţi pentru deschidere şi închiderea automată

Lampă cu aprindere pe bază de celulă fotoelectrică Detector de culoare

Bariera optică cu fascicule multiple

Este folosită la sistemele de protecţie şi alarmare sau declanşarea automată a închiderii sau deschiderii uşilor

Detectoarele de fum

Panoul solar• Cercetatorii din cadrul

U.S. Department of National Renewable Energy Laboratory au construit cea mai eficienta celula fotoelectrica prin crearea unui dispozitiv fotovoltaic care transforma 40,8% din lumina solara primita direct in electricitate.

Releul fotoelectric

Numărătorul de obiecte

de pe o bandă

rulantă

Când piesele dintr-un ansamblu trebuie montate într-o anumită ordine, posturi de asamblare sunt adesea echipate cu senzori optici care ghidează operatorul în luarea diferitelor piese şi alarmarea (prin semnal luminos sau sonor) în caz de eroare. Sistemele de prezintă sub formă de perdele de fascicule laser având lumini diferite asociate fiecărui detector.

Posometru

Este folosit de fotografii profesionişti pentru determinarea iluminării în vederea reglării manuale a timpului de expunere.

Cititoarele de coduri

O singura diodă emitentă iluminează o mică parte dintr-un cod de bare şi o fotocelulă măsoară cantitatea de lumină reflectată. Pe masură ce LED-ul şi fotocelula se deplasează de-a lungul unui cod de bare, tiparul format din linii şi spaţii este capturat şi decodificat..

didier.duchemin.free.fr/micro/micro3.htm

Cititorul de CD

Linkuri pentru simulări interactive şi video

•http://phet.colorado.edu/new/simulations/sims.php?sim=Photoelectric_Effect ( o simulare deosebită!)•http://www.walter-fendt.de/ph14ro/ •http://www.lesite.tv/index.cfm?nr=2&d=171&n=115&p=519&ne=3•http://www.lon-capa.org/~mmp/kap28/PhotoEffect/photo.htm•http://labo.ntic.org/ph11f/photoeffect_f.html•http://perso.orange.fr/gilbert.gastebois/java/photo/photo.htm•http://webtop.msstate.edu//index.html•http://www.palms.univ-rennes1.fr/PHYLAS/?art=atomephotoe&l=e&m=5•http://www.youtube.com/watch?v=SU23kVx0BWE•http://www.youtube.com/watch?v=2aNnVyisHkc&mode=related&search=•http://www.youtube.com/watch?v=DSEKwLDq3ug&mode=related&search=Cuantica%20efecto%20fotoel%C3%A9ctrico%20II