Ֆոտոէլեկտրական էֆեկտը պարզ բառերով բացատրված սկսնակների համար.mp4
WEBVTT
00:00.000 --> 00:07.000
Ֆոտոէլեկտրական էֆեկտը մի երևույթ է, որը տեղի է ունենում, երբ մետաղի մակերեսին հարվածում է էլեկտրամագնիսական ճառագայթումը, ինչպիսին է լույսը:
00:07.000 --> 00:14.000
Դա տեխնիկական սահմանումն է, բայց թույլ տվեք բացատրել ֆոտոէլեկտրական էֆեկտը՝ օգտագործելով վճարովի խցիկների և երթևեկության օրինակ:
00:15.000 --> 00:19.000
Երկար ճանապարհներով ճանապարհորդելիս դուք, ամենայն հավանականությամբ, կհանդիպեք վճարովի խցիկի հետ:
00:20.000 --> 00:24.000
Այս կրպակները պահանջում են, որ դուք վճարեք որոշակի գումար, նախքան ձեզ թույլ տալով անցնել:
00:24.000 --> 00:30.000
Եթե դուք ժամանում եք կրպակ առանց բավարար միջոցների, ձեր մեքենան չի թույլատրվի շարունակել:
00:30.000 --> 00:35.000
Որպես այլընտրանք, ձեր մեքենան կտրամադրվի անցում, եթե վճարեք պահանջվող վճարի գումարը:
00:35.000 --> 00:38.000
Ֆոտոէլեկտրական էֆեկտն աշխատում է նույն կերպ։
00:38.000 --> 00:46.000
Երբ լույսը՝ էլեկտրամագնիսական ճառագայթման տեսակ, ընկնում է մետաղի մակերեսի վրա, այն էլեկտրոններ է դուրս մղում մակերեսից։
00:46.000 --> 00:52.000
Դա տեղի է ունենում այն պատճառով, որ լույսը կազմված է առանց զանգվածի մասնիկներից, որոնք կոչվում են ֆոտոններ, որոնք ունեն որոշակի քանակությամբ էներգիա:
00:52.000 --> 00:56.000
Երբ այս ֆոտոնները հարվածում են մակերևույթին, նրանք ջարդում են էլեկտրոնները:
00:57.000 --> 00:59.000
Մենք դրանք անվանում ենք ֆոտոէլեկտրոններ:
01:00.000 --> 01:11.000
Մեր վճարովի խցիկի օրինակում մոտեցող մեքենաները ներկայացնում են ֆոտոններ, նրանց փողերը ներկայացնում են ֆոտոնների էներգիայի մակարդակները, իսկ վճարովի խցի միջով անցնելու գործողությունը ներկայացնում է ֆոտոէլեկտրական էֆեկտը:
01:11.000 --> 01:20.000
Դուք կմտածեք, որ եթե պայծառ լույսը, կամ տեխնիկական խոսքերով ասած՝ բարձր ինտենսիվության լույսը, ուղղված լինի մետաղի մակերեսին, այն կթափի բավականին շատ էլեկտրոններ, այնպես չէ՞:
01:21.000 --> 01:21.000
Ոչ միշտ:
01:22.000 --> 01:27.000
Միայն այն պատճառով, որ լույսի ճառագայթն ունի բարձր ինտենսիվություն, չի նշանակում, որ այն կառաջացնի ֆոտոէլեկտրական էֆեկտ:
01:27.000 --> 01:36.000
Դա կարող է տեղի ունենալ միայն այն դեպքում, եթե լույսի ճառագայթների հաճախականությունը հավասար է կամ մեծ է տվյալ արժեքից, որը հայտնի է որպես մետաղի շեմային հաճախականություն:
01:37.000 --> 01:38.000
Նայեք այս գրաֆիկին.
01:38.000 --> 01:44.000
Դուք կարող եք տեսնել, որ արտանետվող ֆոտոէլեկտրոնների թիվն ավելանում է, քանի որ ընկնող լույսի ինտենսիվությունը մեծանում է:
01:45.000 --> 01:50.000
Ֆոտոէլեկտրական էֆեկտի մասին իմանալիս հաճախ կհանդիպեք աշխատանքային ֆունկցիա տերմինին:
01:51.000 --> 01:56.000
Սա վերաբերում է էներգիայի նվազագույն քանակին, որն անհրաժեշտ է մետաղի մակերեսից էլեկտրոնը հեռացնելու համար:
01:56.000 --> 02:03.000
Եթե բավականաչափ էներգիա ունեցող ֆոտոնները հարվածեն մակերեսին, նրանք կարող են իրենց էներգիան փոխանցել էլեկտրոններին՝ թույլ տալով նրանց փախչել:
02:03.000 --> 02:11.000
Եթե ընկնող ֆոտոնների էներգիան աշխատանքային ֆունկցիայից փոքր է, անկախ լույսի ինտենսիվությունից, էլեկտրոններ չեն արտանետվի։
02:11.000 --> 02:16.000
Ինչպես կարող եք պատկերացնել, աշխատանքի ֆունկցիան և շեմի հաճախականությունը սերտորեն կապված են:
02:16.000 --> 02:22.000
Մաթեմատիկորեն աշխատանքային ֆունկցիան հավասար է Պլանկի հաստատունի և շեմային հաճախականության արտադրյալին։
02:22.000 --> 02:29.000
Պարզ խոսքերով, եթե դուք գիտեք նյութի շեմային հաճախականության արժեքը, կարող եք որոշել դրա աշխատանքային գործառույթը:
02:29.000 --> 02:35.000
1839 թվականին ֆրանսիացի ֆիզիկոս Էդմունդ Բեկերելը առաջին անգամ նկատեց ֆոտոէլեկտրական էֆեկտը։
02:35.000 --> 02:44.000
Ավելի ուշ՝ 1905 թվականին, հայտնի գիտնական Ալբերտ Էյնշտեյնը նկարագրեց լույսի և նյութի փոխազդեցությունը՝ հեղափոխելով լույսի մեր ըմբռնումը։
02:44.000 --> 02:48.000
Իր աշխատանքի համար Էյնշտեյնը արժանացել է ֆիզիկայի Նոբելյան մրցանակի։
02:49.000 --> 02:57.000
Ֆոտոէլեկտրական էֆեկտը շատ գործնական կիրառումներ ունի իրական աշխարհում, որոնցից ամենակարևորը արևային էներգիայի արտադրությունն է:
02:57.000 --> 03:06.000
Արևային էներգիան վերականգնվող էներգիայի ամենահուսալի ձևերից մեկն է, որն աշխատում է արևի լույսը էլեկտրաէներգիայի վերածելով ֆոտոգալվանային տեխնոլոգիայի կամ ՖՎ-ի միջոցով:
03:06.000 --> 03:16.000
Ֆոտովոլտային բջիջներում կամ ՖՎ բջիջներում, երբ արևի լույսը հարվածում է կիսահաղորդչային նյութին, օրինակ՝ սիլիցիումին, այն ստեղծում է զույգ էլեկտրոնային անցքեր:
03:16.000 --> 03:22.000
Էլեկտրական հոսանք է առաջանում, երբ այս էլեկտրոնային անցքերի զույգերը բաժանվում են էլեկտրական դաշտով:
03:22.000 --> 03:30.000
ՖՎ բջիջները բազմաթիվ կիրառություններ ունեն՝ ներառյալ մեքենաները, տները, լուսացույցները, շենքերը, արբանյակները և տիեզերական կայանները:
03:30.000 --> 03:39.000
Օրինակ՝ Միջազգային տիեզերական կայանը՝ մարդկանց կողմից երբևէ կառուցված ամենաթանկ կառույցը, սնուցվում է ՖՎ բջիջներից պատրաստված արևային մարտկոցների տեսականիով:
03:39.000 --> 03:48.000
Ֆոտոէլեկտրական էֆեկտն օգտագործվում է արևային էներգիայի և տարբեր սարքերում, ինչպիսիք են ֆոտոդետեկտորները և տեսախցիկները, կողոպուտի ազդանշանները և արդյունաբերական ավտոմատացումը:
03:48.000 --> 04:01.000
Այն նաև օգտագործվում է լուսաչափերում՝ լուսանկարչության, ֆիլմերի, թատրոնի լուսավորության, բժշկական ախտորոշման ռենտգենյան պատկերման, սպեկտրոսկոպիայի, էլեկտրոնային մանրադիտակների, ատոմային ժամացույցների, ավտոմատ դռների, վերելակների և շտրիխ կոդերի սկաներների համար:
04:02.000 --> 04:06.000
Այս բազմազան կիրառությունները բոլորը բխում են ֆոտոէլեկտրական էֆեկտից:
04:06.000 --> 04:10.000
Ֆոտոէլեկտրական էֆեկտը նման է քվանտային աշխարհի ամենալավ մարդկանց միակ ակումբին:
04:11.000 --> 04:16.000
Եթե ձեր լույսը ճիշտ էներգիա չի բերում երեկույթին, էլեկտրոնները չեն տպավորվի: