در صورتيكه به سطح يك فلز نور بتابد ، الكترونهايي از فلز جدا ميشوند . كه به اين پديده اثر فتو الكتريك گويند .
فلزات قليايي حتي در اثر نور* مرئي نيز الكترون آزاد ميكنند ولي براي بيشتر فلزات اين عمل توسط پرتوهاي فرابفنش صورت ميگيرد . فركانس نور تابيده شده از يك حد معين نميتواند كمتر باشد* . اين حداقل فركانس به جنس فلز بستگي دارد . اين پديده اساس چشمهاي* الكترونيك را تشكيل ميدهد . پديدهي فتو الكتريك تابع دو قانون است : 1ـ انرژي الكترونهاي خارج شده با فركانس نور تابيده شده نسبت مستقيم دارد و به شدت نور بستگي ندارد . 2ـ تعداد الكترونهاي خارج شده با شدت نور متناسب است . اين پديده با نظريه موجي نور سازگار نيست زيرا در اينصورت انرژي الكترونها بايد با شدت نور متناسب باشد نه فركانس آن . اما اين پديده با ماهيت ذرهاي الكترون قابل توجيه است : ميدانيم انرژي هر ذرهي نور (فوتون) برابر hv است بنابراين با افزايش شدت نور تعداد فوتونها يعني n در واحد زمان افزايش يافته تعداد الكترونهاي خارج شده از فلز نيز زياد ميشود در اواخر قرن 19هانريش هرتز مشاهده نمود که هرگاه نور فرابنفش به کلاهک فلزی الکتروسکوپ باردار با بار منفی بتابد الکتروسکوپ خنثی ميشود يعنی نور فرودی ميتواند الکترونهای اضافی را از الکتروسکوپ جدا کند . در سال 1905 ميلادی انيشتين با استفاذه از نظريه کوانتمی نور توانست چگونگی بوقوع پيوستن اين پديده را توضيح دهد.
نظريه انيشتين:
وقتی به صفحه فلزی نور با طول موج کوتاه بتابانيم تعدادی از کوانتومهای انرژی نور فرودی جذب صفحه فلزی می شود که می تواند الکترونهای منفرد اتمهای فلز را از محل خودشان جدا سازد زيرا وقتی يک فوتون به يک الکترون منفرد برخورد کند از حرکت باز ميايستد و انرژی خود را به الکترون ميدهد. اگر اين انرژی (E) بيشتر از انرژي مقيد الکترون(انرژی که تحت ان در مدار قرار گرفته) باشد پس از جدا کردن الکترون بقيه انرژی فوتون به انرژی جنبشی الکترون تبديل ميشود. E=انرژی فوتون فرودی hf=انرژی مقيد الکترون در فلز k=انرژی جنبشی الکترون E=hf+k
بررسي تجربي پديده فتوالكتريك با نظريه انيشين هماهنگی دارد . (ا-ق)
+ نوشته شده در جمعه هفتم آبان ۱۳۸۹ ساعت 8:51 توسط گروه شيمي ابركوه
|