يتم تفسير التأثير الكهروضوئي photoelectricity على أنه المعلومة التي يتم من وسيلة تحرير الجسيمات المقلوبة كهربائياً أو من داخل عنصر حينما تمتص الضوء الكهرومغناطيسي، يعتبر التأثير الكهروضوئي هو زيادة للإلكترونات من الألواح المادية عندما ينزل النور عليها موقع الجنينة يقدم مقالا بعنوان تعريف التأثير الكهروضوئي.
تعريف التأثير الكهروضوئي
احتار مجموعة كبيرة من البحوث في تحديد ماهية الضوء وهل هو جسيم كما قال نيوتن ولكن الجسيمات غير موافقة للحيود ولكن الكون هايجنز أشار إلى أن النور هو عبارة أضواء ولكن ميزات الضوء لا تتماثل عليها خروج الجسيمات، والأخير قام الباحث آينشتاين بتعريف النور على أنه فوتونات أي مواد ولها حجم الاستقرار.
- كما ظهر تفسير اكمل وأعم لها وهو أن الطاقة المنتشرة من الأشعة تحت الحمراء أو الناظرة أو الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة السينية أو أضواء جاما ما هي إلا مادة جامدة، سائلة، غازية، حيث أن الجسيمات تظهر منها أيونات والأيونات هنا بمعنى ذرات أو جزيئات قوية كهربائياً.
- تم ملاحظة الأدي الكهروضوئي من خلال نشر إلكترونات على بعض العناصر التي تتعرض للإشعاع النور وهو ما يُعرف بلقب (الإصدار الكهربائي الضوئي)، تلك الاكتشاف أكج العادية الكبيرة للنور وتم معاملته على أنه فوتون، بالإضافة إلى أنه قوة مبدأ الازدواجية بين الموجة والجسيم من مكونات العنصر وكل ذلك من خلال الميكانيكا العادية أو ما تُعرف باسم ميكانيكة الكم.
- قام أينشتاين بتفسير الظاهرة الكهروضوئية على أساس شفط النور على شكل جسيمات متوقف تسمى فوتونات وتلك الدراسات التي جعلته يحصل على تكريم نوبل على مجمل اشغاله.
- تعتمد الكهربائية النور على مرحلة الجسيم الذي يتكون بالفوتون والتقنية الحر الذي يوجد في المادة.
أعمال أينشتاين في التأثير الكهروضوئي
في سنة 1905م قام ألبرت أينشتاين بنشر خمسة ورقات في جريدة Annalen der Physik، وكانت هي السبب في حصوله على تكريم نوبل، حيث كانت الورقة الأولى هي مفصل مفصل لعملية التأثير الكهروضوئي
- يمكن الاتصال بين طاقة الفوتون بالتردد (ν)، وذلك من خلال مستقر بلانك (h) وهو الذي يُعرف باسم مستقر التناسب، وكل ذلك من خلال الطول المادي (λ)، وسرعة النور (c) وذلك من خلال العلاقة الآتية:
- E = hν = hc / λ أو p = h / λ ” المعادلة الحركية” .
- تنزل الإلكترونات الضوئية بسبب شغلها مع الفوتون الواحد، وذلك عوضاً عن عملها مع الموجة ككل، حيث تنتقل الطاقة من الفوتون إلى الإلكترون بشكل عاجل.
- الطاقة تتوافق طردياً مع التردد، إذا كانت الطاقة أو التردد نازلين فلا يمكن إبعاد (φ) عالية حتى تنتصر على وظيفة العمل لأي مجموع.
- ولكن عندما تكون القوة أكبر من φ في الفوتون الواحد فتنتشر إشعاع بالإضافة إلى كون طاقة حركية للإلكترون ومن المستطاع التعبير عن الطاقة بهذا الشكل K max = hν – φ
اكتشافات بعض العلماء في التأثير الكهروضوئي
في سنة 1922م قام الباحث الفيزيائي “آرثر كومبتون” بقياس الاختلاف الحادث في الطول الموجي الذي يتعلق بالأشعة السينية وذلك من بعد تفاعلها مع التقنيات الحرة.
- كما نشر كومتون أنه من المستطاع حساب التغيير الحادث في الأشعة العادية وذلك لأنها عبارة عن فوتونات، حصل كومتون عل جائزة نوبل في الكيمياء في عام 1927 م على ما قام باكتشافه.
- في سنة 1931 م قام العالم البريطاني في المواد “رالف هوارد فاولر” بتوسيع معاني الانبعاث الكهروضوئي من خلال التعرف على الارتباط بين التيار الكهروضوئي ودرجة الحرارة في المواد.
- كما نشرت بعض الجهود الثانية أن الإشعاع الكهرومغناطيسي حيث يستطيع إصدار بعض التقنيات في العوازل التي توصل الكهرباء ولكن في ظروف معينة.
تطبيقات التأثير الكهروضوئي
بالرغم من أن الكلام عن التأثير الكهروضوئي من الامور النظرية جداً ولكن تم استعماله في مجموعة كبيرة من التطبيقات العلمية.
- الأنابيب الضوئية الكبيرة هي عبارة عن نوع كبير من الأنابيب الضوئية، حيث أنها تضم مجموعة كبيرة من الصفائح المعدنية التي تلقب “الديودودات”، يتم تصنيع التقنيات من خلال ضرب النور للكاثودات، ومن ثم تنزل الإلكترونات على الدينود الاول والدينود الثالث والرابع أيضاً.
- كل دينود يعمل على زيادة التيار حيث أن مجموع الدينودات يصل إلى 10 دينود، وبذلك يصبح التيار قوي الشدة للمضاعفات الضوئية حتي يتم معرفة الفوتونات المفردة.
- يمكن استعمال المثال الماضي في التحليل الطيفي وهو الذي يعمل على تنويع الضوء إلى أطوال موجية متنوع وذلك للتعرف على المواد الكيميائية وغيرها من الطباعة المقطعي المحوري “CAT” والذي يستعمل في فحص الجسم.
الى هنا انتهى مقالنا اليوم الذي كان بعنوان تعريف التأثير الكهروضوئي ولقد ذكرنا فيه كل المعلومات التي تتعلق بهذا الموضوع من كل الجوانب موقع الجنينة يتمنى لكم التوفيق في كل الامور.