في عام 1887 ، اكتشف العالم الألماني هيرتز هذا التأثيرالضوء على التفريغ الكهربائي. عند دراسة تفريغ الشرارة ، اكتشف هيرتز أنه في حالة إضاءة القطب السالب بالأشعة فوق البنفسجية ، يحدث التفريغ عند جهد كهربائي منخفض عبر الأقطاب الكهربائية.
اكتشف كذلك أنه عندما تضيء بالضوءالقوس الكهربائي لصفيحة معدنية مشحونة سالبًا متصلة بالمجهر الكهربائي ، يتم خفض سهم المكشاف الكهربائي. هذا يشير إلى أن اللوحة المعدنية المضيئة بالقوس الكهربائي تفقد شحنتها السالبة. لا تفقد الشحنة الموجبة صفيحة معدنية عند إضاءةها.
ويطلق على فقدان الأجسام المعدنية عندما تضيء بواسطة أشعة ضوء شحنة كهربائية سلبية التأثير الكهروضوئي أو ببساطة تأثير الصورة.
تمت دراسة فيزياء هذه الظاهرة منذ عام 1888 من قبل العالم الروسي الشهير A. G. Stoletov.
دراسة التأثير الكهروضوئي لستوليتوفمساعدة التثبيت ، تتكون من قرصين صغيرين. تم تثبيت لوحة الزنك الصلبة وشبكة رقيقة عموديا ضد بعضها البعض ، وتشكيل مكثف. كانت لوحاته متصلة بأقطاب المصدر الحالي ، ثم مضاءة بنور قوس كهربائي.
اخترق الضوء بحرية عبر الشبكة على سطح قرص صلب صلب.
وجدت Stoletov أنه إذا بطانة الزنكيتم توصيل المكثف إلى القطب السالب لمصدر الجهد (هو الكاثود) ، ثم الجلفانومتر الموصل بالدائرة يبين التيار. إذا كان الكاثود هو شبكة ، فلا يوجد تيار. وهذا يعني أن لوحة الزنك المضاءة تصدر جسيمات سالبة الشحنة ، والتي تحدد وجود تيار في الفجوة بينه وبين الشبكة.
Stoletov ، دراسة التأثير الكهروضوئي ، والفيزياء التي كانلم يتم الكشف عنها بعد ، أخذت لأقراص تجاربه من مجموعة متنوعة من المعادن: الألومنيوم والنحاس والزنك والفضة والنيكل. عن طريق وصلها بالقطب السالب لمصدر الفلطية ، لاحظ كيف ظهر تيار كهربائي في دائرة مصنعه التجريبي تحت تأثير قوس. هذا التيار يدعى photocurrent.
مع ازدياد الجهد بين صفائح المكثف ، يزداد photocurrent ، ليصل إلى قيمته القصوى عند فولطية معينة ، والتي يطلق عليها photocurrent التشبع.
التحقيق في التأثير الكهروضوئي ، الذي يرتبط ارتباطا لا انفصام له الفيزياء مع اعتماد photocurrent التشبع على حجم الحادث تدفق مضيئة على لوحة الكاثود ، وضع Stoletov القانون التالي: ستكون قيمة التيار الضوئي التشبعي متناسبة مباشرة مع حادث تدفق مضيئة على اللوحة المعدنية.
يسمى هذا القانون Stoletov.
في وقت لاحق ثبت أن photocurrent هو تيار من الالكترونات الممزقة من المعدن بالضوء.
لقد وجدت نظرية التأثير الكهروضوئي تطبيقًا عمليًا واسعًا. وهكذا ، تم إنشاء الأجهزة القائمة على هذه الظاهرة. ما يطلق عليه خلايا الصور.
طبقة حساسة للضوء - كاثود - أغطيةتقريبا كامل السطح الداخلي لزجاجة الزجاج ، باستثناء نافذة صغيرة للوصول إلى الضوء. الأنود هو حلقة سلكية ، معززة داخل البالون. في البالون - الفراغ.
إذا قمت بتوصيل الحلقة بقطب إيجابيالبطاريات ، والطبقة المعدنية الحساسة للضوء من خلال الجلفانومتر مع القطب السالب ، ثم عندما تضيء الطبقة بمصدر ضوئي مناسب ، سيظهر تيار في الدائرة.
يمكنك إيقاف تشغيل البطارية تمامًا ، ولكن حتى عندئذٍسنلاحظ تياراً ، فقط ضعيف جداً ، لأن جزءًا ضئيلًا من الإلكترونات المنطلقة من الضوء سوف يقع على الحلقة السلكية - الأنود. لتعزيز التأثير ، مطلوب الجهد من حوالي 80-100 فولت.
التأثير الكهروضوئي ، فيزياء التي تستخدم في مثل هذايمكن ملاحظة العناصر باستخدام أي معدن. ومع ذلك ، فإن معظمها ، مثل النحاس والحديد والبلاتين والتنغستن ، تكون حساسة فقط للأشعة فوق البنفسجية. المعادن القلوية وحدها - البوتاسيوم ، الصوديوم ، وخاصة السيزيوم - هي أيضا حساسة للضوء المرئي. يتم استخدامها لتصنيع cathodes من الخلايا الضوئية.
