Hvad er den fotoelektriske effekt?

Når stof er ramt af elektromagnetiske bølger med relativt korte bølgelængder, såsom ultraviolet lys eller synligt lys, kan dets atomer udsende elektroner. Denne proces er kendt som den fotoelektriske effekt eller, mindre almindeligt, Hertz -effekten , og den forekommer, fordi elektromagnetiske bølger har energi, der er i stand til at fjerne elektronerne i et atom. Observationen af ​​den fotoelektriske effekt hjalp med til at afklare nogle problemer om lysets art og om atomernes art. Lys, det blev opdaget, kan fungere både som en bølge og som en partikel; Lys bevæger sig i bølgebevægelse, men kan fysisk påvirke overflader og endda forårsage mekanisk ændring ved at løsrive elektroner fra atomer.

Den fotoelektriske effekt observeres normalt, når lys skinnes på metalliske overflader. Lysstrålen, der er skinnet i en metaloverflade, kaldes fotokatoden , og de elektroner, som den skubber ud af et atom, kaldes fotoelektroner . Skinnende lighT på en ledende metaloverflade kan faktisk forårsage en elektrisk strøm, kaldet en fotostrøm , til dannelse. Et materiale, der er følsomt over for lys, såsom de metaller, der kan bære en elektrisk strøm på grund af lys, kaldes lysfølsomme stoffer .

Antallet af elektroner, der er kastet ud som et resultat af den fotoelektriske effekt, er tæt knyttet til frekvensen, og intensiteten af ​​lyset lyste på metaloverfladen. Lavfrekvenslys, der har en lang bølgelængde, har en tendens til at fjerne få, hvis nogen, elektroner fra en metallisk overflade. Dette er sandt, hvis lyset er af høj intensitet eller lav intensitet. Ved høj frekvens har lys imidlertid en tendens til at fjerne langt flere elektroner, især hvis lyset er særligt intenst. Dette betyder dybest set, at rødt lys på enhver intensitet frigiver meget få elektroner, men blåt lys vil fjerne mange.

ObservationenAf den fotoelektriske effekt fremlagde stærke bevis for lysets kvante karakter, som tidligere ikke havde haft meget støtte. Det understøttede også bølgepartikel-dualitetsteorien om lys på et tidspunkt, hvor de fleste forskere troede, at lys opførte sig som enten en partikel eller en bølge, ikke begge dele.

lys eksisterer i diskrete partikler kendt som fotoner , som er videnskabeligt beskrevet som kvanta af lys. En foton er et kvante af lys; Det er den mindste lysenhed, der muligvis kan interagere med noget andet. Quanta of Light Strike og Dislodge elektroner, når lys er lyste på en metallisk overflade; Dette er den fotoelektriske effekt.