Фотоелектрични ефекат је физика феномена

1887. године њемачки научник Хертз открио је утицај светлости на електрични пражњење. Током проучавања испуштања искре, Хертз је открио да ако је негативна електрода осветљена ултраљубичастим зраком, пражњење почиње са нижим напоном на електродама.

Даље је откривено да када светлост електричног лука осветља негативно наелектрисана метална плоча повезана на електроскопу, стрелица електроскопа се спушта. Ово је показало да метална плоча осветљена електричним луком губи негативан набој. Метална плочица не губи позитиван напон када се освијетли.

Губитак металних тела када су освијетљени светлосним зраком негативног електричног набоја назива се фотоелектрични ефекат или једноставно фотоелектрични ефекат.

Физика овог феномена проучавана је од 1888. године и познатог руског научника АГ Столетова.

Испитивање фотоелектричног ефекта Столетов произведено је коришћењем инсталације која се састојала од два мала диска. Непрекидна цинк плоча и танка мрежица постављени су вертикално једни према другима, формирајући кондензатор. Њене плоче биле су повезане са половима тренутног извора, а затим осветљене светлом електричног лука.

Светлост се слободно продрла кроз мрежу на површину чврстог цинк диска.

Столетов је установио да ако је цинк-премаз кондензатора повезан са негативним полом извора напона (катода), онда галванометар укључен у коло показује струју. Ако је катод мрежа, онда нема струје. Отуда, осветљена цинк плоча емитује негативно наелектрисане честице, које одређују постојање струје у размаку између њега и мреже.

Столетов, који је проучавао фотоелектрични ефекат, чија физика још није откривена, за своје експерименте заузима диске из широког спектра метала: алуминијума, бакра, цинка, сребра, никла. Прилазујући их негативном полу извора напона, приметио је како се електрична струја појавила у кругу његове експерименталне инсталације под дејством лука. Таква струја се зове фотокутент.

Како се напон између кондензаторских плоча повећава, фототрона се повећава, достижећи максималну вриједност при одређеном напону, названу фототокутирање засићења.

Истражујући фотоелектрични ефекат, чија је физика нераскидиво повезана са зависношћу фототрака засићења на величини светлосног флукса инцидентног на катодној плочици, Столетов је установио следећи закон: величина фототрака засићења ће бити директно пропорционална светлосном флуксу на металној плочи.

Овај закон се зове Столетов.

Касније је утврђено да је фототорентни ток електрона разбијен светлом из метала.

Теорија фотоелектричког ефекта пронашла је широку практичну примену. Тако су направљени уређаји засновани на овом феномену. Зове се фотоцелице.

Фотосензитивни слој - катод - покрива готово целу унутрашњу површину стаклене бочице, изузев малих прозора за приступ светлости. Анода је жичан прстен, ојачан унутар балона. У резервоару - вакуум.

Ако спојите прстен на позитивни пол батерије и фотоосетљиви метални слој кроз галванометар са негативним полом, онда када је слој осветљен, струја се појављује у кругу као прави извор светлости.

Могуће је потпуно искључити батерију, али чак и онда ћемо посматрати струју која је само врло слаба, јер ће само занемарљива фракција електрона избачених светлом пасти на жичану прстен-аноду. Да би се повећао ефекат, потребан је напон од 80-100 В.

Фотоелектрични ефекат, чија физика се користи у таквим елементима, може се посматрати помоћу било ког метала. Међутим, већина њих, као што су бакар, гвожђе, платина, волфрам, осјетљиве су само на ултраљубичасте зраке. Само алкални метали - калијум, натријум и посебно цезијум - такође су осетљиви на видљиве зраке. Користе се за израду катодних фотоцелица.