التأثير الكهروضوئي مقابل التأثير الكهروضوئي
الطرق التي تنبعث بها الإلكترونات في التأثير الكهروضوئي والتأثير الكهروضوئي تخلق الفرق بينهما. تشير البادئة "photo" في هذين المصطلحين إلى أن هاتين العمليتين تحدثان بسبب تفاعل الضوء. في الواقع ، إنها تنطوي على انبعاث الإلكترونات عن طريق امتصاص الطاقة من الضوء. ومع ذلك ، فهي تختلف في التعريف حيث تختلف خطوات التقدم في كل حالة. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين العمليتين في أنه في التأثير الكهروضوئي ، تنبعث الإلكترونات إلى الفضاء بينما تدخل الإلكترونات المنبعثة ، في التأثير الكهروضوئي ، مادة جديدة مباشرة.دعونا نناقش ذلك بالتفصيل هنا.
ما هو التأثير الكهروضوئي؟
كان ألبرت أينشتاين هو من اقترح هذه الفكرة عام 1905 من خلال البيانات التجريبية. كما شرح نظريته حول طبيعة الجسيمات للضوء من خلال تأكيد وجود ازدواجية موجة-جسيم لجميع أشكال المادة والإشعاع. في تجربته في التأثير الكهروضوئي ، أوضح أنه عندما ينحرف الضوء عن معدن لفترة ما ، يمكن للإلكترونات الحرة في ذرات المعدن أن تمتص الطاقة من الضوء وتخرج من السطح وتنبعث منها نفسها في الفضاء. ولكي يحدث هذا ، يجب أن يحمل الضوء مستوى طاقة أعلى من قيمة حدية معينة. تسمى هذه القيمة الحدية أيضًا "وظيفة العمل" للمعدن المعني. وهذا هو الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لإزالة الإلكترون من غلافه. سيتم تحويل الطاقة الإضافية المقدمة إلى طاقة حركية للإلكترون مما يسمح له بالتحرك بحرية بعد إطلاقه. ومع ذلك ، إذا تم توفير الطاقة المساوية لوظيفة العمل فقط ، فإن الإلكترونات المنبعثة ستبقى على سطح المعدن ، غير قادرة على الحركة بسبب نقص الطاقة الحركية.
لكي ينقل الضوء طاقته إلى إلكترون من أصل مادي ، يُعتقد أن طاقة الضوء ، في الواقع ، ليست مستمرة مثل الموجة ، ولكنها تأتي في حزم طاقة منفصلة تُعرف باسم "كوانتا". لذلك ، من الممكن للضوء أن ينقل كل كمية طاقة إلى إلكترونات فردية مما يجعلها تدفع خارج غلافها. علاوة على ذلك ، عندما يتم تثبيت المعدن ككاثود في أنبوب مفرغ مع أنود استقبال على الجانب المقابل بدائرة خارجية ، فإن الإلكترونات التي يتم إخراجها من الكاثود سوف تجذب بواسطة القطب الموجب ، والذي يتم الحفاظ عليه بجهد موجب و لذلك ، يتم نقل تيار داخل الفراغ ، لإكمال الدائرة.كانت هذه أساس اكتشافات ألبرت أينشتاين التي نالته جائزة نوبل في الفيزياء عام 1921.
ما هو التأثير الكهروضوئي؟
لاحظ الفيزيائي الفرنسي أ.بيكريل هذه الظاهرة لأول مرة في عام 1839 عندما حاول إنتاج تيار بين صفيحتين من البلاتين والذهب ، مغمورة في محلول والتي تتعرض للضوء. ما يحدث هنا هو أن الإلكترونات الموجودة في شريط التكافؤ للمعدن تمتص الطاقة من الضوء وعند الإثارة تقفز إلى شريط التوصيل وبالتالي تصبح حرة في الحركة. ثم يتم تسريع هذه الإلكترونات المثارة بواسطة جهد تقاطع مدمج (Galvani Potential) بحيث يمكنها العبور مباشرة من مادة إلى أخرى على عكس عبور الفراغ كما في حالة التأثير الكهروضوئي ، وهو أمر أكثر صعوبة. تعمل الخلايا الشمسية على هذا المفهوم
ما هو الفرق بين التأثير الكهروضوئي والتأثير الكهروضوئي؟
• في التأثير الكهروضوئي ، تنبعث الإلكترونات في فراغ فراغ بينما تدخل الإلكترونات ، في التأثير الكهروضوئي ، مادة أخرى مباشرة عند الانبعاث.
• لوحظ التأثير الكهروضوئي بين معدنين مرتبطين ببعضهما البعض في محلول لكن التأثير الكهروضوئي يحدث في أنبوب أشعة الكاثود بمشاركة كاثود وأنود متصل عبر دائرة خارجية.
• حدوث التأثير الكهروضوئي أكثر صعوبة بالمقارنة مع التأثير الكهروضوئي.
• تلعب الطاقة الحركية للإلكترونات المنبعثة دورًا كبيرًا في التيار الناتج عن التأثير الكهروضوئي في حين أنها ليست مهمة جدًا في حالة التأثير الكهروضوئي.
• يتم دفع الإلكترونات المنبعثة عبر التأثير الكهروضوئي من خلال جهد تقاطع على عكس التأثير الكهروضوئي حيث لا توجد إمكانية تقاطع متضمنة.
