Fotoelektrik

Konuyu Oyla:
  • Derecelendirme: 2.44/5 - 18 oy
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Fotoelektrik
#1

İlk defa 1887’de h Hertztarafından gözlenmiş olan fotoelektrik olayın daha sonra yapılan hassasdeneylerle de saptanan önemli özellikleri aşağıdaki gibi sıralanabilir.

* Metal yüzeyler ışık ile aydınlatıldıkları zaman elektron yayabilirler fakat pozitif iyonlar yayamazlar.
* Metal yüzeylerin bu şekilde elektron yayıp yayamayacakları gönderilenışığın frekansına bağlıdır. Metalden metale değişen bir frekans eşiğivardır ve ancak frekansı bu eşik değerden büyük olan ışık birfotoelektrik akım oluşturur.
* Fotoakım oluştuktan kısa süre sonra kararlı değerine ulaşarak büyüklüğü ışığın şiddeti ile doğru orantılı olarak artar.
* Fotoelektronların kinetik enerjisi ışık kaynağının şiddetindenbağımsız olup gelen ışığın frekansı ile doğru orantılı olarak artar.

Fotoelektrik olayın varlığı klasik elektromagnetik teori ileanlaşılabilir, çünkü metallerin elektron içerdikleri o zamanlarbilinmekte idi ve bunlar ışık soğurumu ile ivmelendirilerek metaldenkoparılabilirler. Işık bir elektromagnetik dalgadır ve ışığın elektrikalanı elektrona e.E/m ivmesini kazandırır. Fakat yukarıda değinilenşiddet ve frekans bağımlılıkları klasik teori çerçevesinde kalınarakaçıklanamaz. Işığın şiddeti ε2 nin zaman ortalaması ile orantılıdır.Şiddetin artması ε2 nin ve dolayısı ile elektronların ivmesinin artmasıdemektir. Bu ise sökülen fotoelektronların kinetik enerjisini artırır.Üstelik bunun frekans ile ilişkisi yoktur. Bu klasik sonuçlar isegözlemlerle çelişmektedir.

Olayın doğru açıklaması, Planck varsayımını, ışık h.υ enerjilifotonlardan (enerji kuantumlarından) oluşur şeklinde ele alanA.Einstein tarafından 1905’te yapıldı. Bir fotonun soğurulması, birelektronun enerjisini h.υ kadar arttırır. Bunun W kadarlık kısmıelektronu metalden ayırmaya harcanmalıdır. W ’ya metalin iş fonksiyonudenir ve bu metalden metale değişir. h.υ< font>h.υ>W ise sökümolacak ve geriye kalan h.υ-W enerjisi ise elektronun kinetik enerjisihalinde kendini gösterecektir. Enerji korunumunun uygulanması,1/2.m.v2=h.υ-W şeklinde elektronun kinetik enerjisi ile ışığın υfrekansı arasındaki çizgisel bağımlılığı çok basit bir şekilde açıklar.Bu bağıntı υ0=W/h şeklinde υ0 eşik frekansı ile iş fonksiyonu Warasındaki bağımlılığı da verir.

Fotoelektronların kinetik enerjisinin ışığın υ frekansına göre değişimi.
Doğrunun uzantısının kinetik enerji eksenini kestiği nokta W iş fonksiyonunu verir.
Doğrunun eğimi de h sabitini verir.

Fotoelektrik akımın ışık şiddetine bağımlılığı da foton düşüncesikullanılarak basitçe açıklanabilir. Daha büyük ışık şiddeti, daha fazlasayıda foton ve bu da daha fazla elektron yani daha büyük bir fotoakımdemektir.

Cevapla

Konu Araçları
Konuyu Paylaş :  
Konunun Linki :  
BBKodu :  
Konu Araçları :

Hızlı Menü:


Konuyu Okuyanlar: 1 Ziyaretçi