Rieth József: Anyagvilág - Háttérinformáció

Fotoelektromos hatás

TartalomjegyzékhezVilágképem       

A fotoelektromos hatás (fotoeffektus, fényelektromos jelenség) a küszöbszintnél nagyobb frekvenciájú elektromágneses sugárzás (például látható fény vagy ultraibolya sugárzás) által egy anyag (leginkább fém) felszínén lévő elektronok kiváltása. Nincs elektronkibocsátás a határfrekvencia alatt, mert a foton nem tud elég energiát biztosítani ahhoz, hogy kilépjenek az atomos kötésből. A kibocsátott elektronokat gyakran fotoelektron néven említik a tankönyvek (ez csak eredetükre utal, minden tulajdonságukban azonosak más elektronokkal).

A fénysugár fotonjai a fény hullámhosszától (azaz frekvenciájától) függő nagyságú energiával rendelkeznek. A fotonkibocsátás folyamatában, ha egy elektron elnyeli egy foton energiáját és több energiája lesz, mint a kilépési munka, akkor kilökődik az anyagból. Ha a foton energiája túl alacsony, az elektron nem képes kilépni az anyag felületéről. Ha növeljük a fénysugárzás intenzitását, az nem változtatja meg a fénysugarat alkotó fotonok energiáját, csak a számát és így a kibocsátott elektronok energiája nem függ a beérkező sugár intenzitásától.

Az elektronok elnyelhetik az energiát a fotonoktól megvilágításkor, de egy „mindent vagy semmit” elvet követnek. Egy foton összes energiáját el kell nyelnie és fel kell használnia egy elektronnak, hogy kiszabaduljon az atomos kötésből, különben az energia visszasugározódik. Ha egy foton elnyelődik, energiájának egy része kiszabadítja azt az atomból és a maradék energia lesz az immár szabad elektron mozgási energiája.

A napelemek és a fényérzékeny diódák (fotodiódák) a fotoelektromos hatás elvén működnek. Ezek elnyelik a fotonokat a fényből és energiát adnak az elektronoknak, elektromos áramot létrehozva.

 

-----------------

https://hu.wikipedia.org/wiki/F%C3%A9nyelektromos_jelens%C3%A9g