-
المفعول الكهروضوئي
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...ric_effect.png
تحدث ظاهرة المفعول الكهروضوئي (photoelectric effect) عند سقوط إشعاع كهرومغناطيسي على سطح معدن فينتج عنه تحرير إلكترونات من سطح المعدن. ذلك لأن جزءا من طاقة الشعاع الكهرومغناطيسي يمتصها الإلكترون المرتبط بذرات المعدن فيتحرر منه ويكتسب طاقة حركة وهذه العملية تعتمد على تردد موجة الضوء .
بقيت النظرية الموجية للضوء سائدة زمن طويل حتى نهاية القرن التاسع عشر إلى أن إكتـُشف المفعول الكهرضوئي فعمل على قلب المفاهيم عن طبيعة الضوء.
المفعول الكهرضوئي يتلخص فيمايلي: يسلط إشعاع ضوئي على معدن موضوع في ناقوس مفرغ من الهواء وفي وجود حقل كهربائي مطبق بين قطبين مربوطين بمقياس التيار الكهربائي. في حالة عدم وجود أي إشعاع يشير مؤشر الجهاز إلى الصفر. وعند تسليط الإشعاع يلاحظ تحرك مؤشر الجهاز دلالة على وجود تيار كهربائي ، أي أن عددا من الإلكترونات انتـُزعت من المعدن وانتقلت تحت تأثير الحقل الكهربائي إلى القطب الموجب. إلى هنا لا شيء يتناقض مع النظرية الموجية, حيث يمكن الافتراض ان طاقة الموجة( والمتناسبة مع مربع سعة الموجة) انتقلت إلى إلكترونات المعدن. لكن التجربة أثبتت أن طاقة الإلكترونات لا تعتمد على شدة الإشعاع ولكن على تواتره : تستجيب الإلكترونات في الذرة لتردد شعاع الضوء بصفة خاصة ، وزيادة شدة الإشعاع يُزيد فقط عددالإلكترونات .
العلاقة بين طاقة الإلكترونات E وتواتر الإشعاع f خطية:
V − hf = E
حيث V هو جهد التأين للمعدن ويسمى كذلك جهد الخروج, h هو ثابت بلانك وهو العدد المميز لميكانيكا الكم وهو يعطي العلاقة بين تردد الموجة وطاقة الموجة . وجهد التأين خاصية من خواص المادة ويعتمد على التوزيع الإلكتروني لذرة العنصر ، ومقداره يختلف من عنصر إلى عنصر.
أول من قدم تفسير هذا المفعول كان ألبرت آينشتين فحسب هذا الأخير فإن الضوء يصدر في شكل كمات منفصلة من الطاقة تسمى فوتونات كل فوتون يحمل معه مقدارا من الطاقة يساوي جداءالتواتر بثابت بلانك.
ملاحظة: عكس ما يعتقد البعض فإن أينشتين حصل على جائزة نوبل على أعماله حول المفعول الكهروضوئي وليس عن النظرية النسبية
منقول
-
رد: المفعول الكهروضوئي
شكرااا جزيلا على المجهود الجميل
لكن سوال .. ما المقصود بشدة الاشعاع ، طاقة الموجة ؟
هل تواتر الاشعاع هو ترددة ؟؟
وشكرا جزيلا
-
رد: المفعول الكهروضوئي
شكرا أختي ندى على الموضوع
نعم أخي التواتر هو التردد ذاته
-
رد: المفعول الكهروضوئي
-بالطبع تواتر الاشعاع هو التردد له
-بينما يختلف طاقة الموجة عن شدة الاشعاع والبرهان على ذلك أن طاقة الفوتون تزداد بزيادة تردده وشدة الاشعاع تزداد بزيادة عدد الفوتونات على ما أعتقد
-
رد: المفعول الكهروضوئي
لكن ما هو طاقة الموجه وشدة الاشعاع اصلا ؟؟ يعنى ممكن تعطينا تعريف حول هذة المفاهيم ؟
-
رد: المفعول الكهروضوئي
طاقة الموجة عبارة عن حاصل ضرب تردد الموجة فى ثابت بلانك h
بينما شدة الأشعاع عبارة عن مقياس لكمية التدفق الأشعاعى فى كل زاوية صلبة ووحدته الواط
-
رد: المفعول الكهروضوئي
مشكوووووووووووووووورة على الموضوع الرائع