1887 m. Vokiečių mokslininkas Hertas atrado įtakąšviesa dėl elektros iškrovos. Ištyrus kibirkštinio iškrovą, Hertas atrado, kad jei neigiamas elektrodas apšvies ultravioletinių spindulių, išsiliejimas įvyksta esant mažesnei įtampai tarp elektrodų.
Dar buvo nustatyta, kad apšviesti šviesaNeigiamai įkrauto metalo plokštelės, sujungtos su elektroskopu, elektros lankas, nuleidžiama elektroskopo rodyklė. Tai parodė, kad elektros lanku apšviestos metalinės plokštės praranda neigiamą įkrovą. Teigiamas įkrovimas nepraranda metalinės plokštės, kai apšviečiama.
Metalinių korpusų praradimas, kai apšviesti neigiamo elektrinio krūvio šviesos spinduliais, vadinamas fotoelektriniu efektu arba tiesiog foto efektu.
Fiziką šio reiškinio tyrė nuo 1888 m. Garsus Rusijos mokslininkas A. G. Stoletovas.
Studijuoja Stoletovo fotoelektrinį efektąmontavimo pagalba, kurią sudaro du nedideli diskai. Kietoji cinko plokštė ir plona tinklelis buvo sumontuoti vertikaliai vienas prieš kitą, sudarant kondensatorių. Jo lėkštės buvo prijungtos prie srovės šaltinio polių, o po to apšviesta elektros lanko šviesa.
Šviesa prasiskverbė per tinklą ant kieto cinko disko paviršiaus.
Stoletovas nustatė, kad jei cinko pamušalaskondensatorius yra prijungtas prie neigiamo įtampos šaltinio (yra katodas), tada galvanometras, prijungtas prie grandinės, rodo srovę. Jei katodas yra tinklelis, tada nėra srovės. Taigi, apšviestas cinko plokštelės skleidžia neigiamai įkrautas daleles, kurios lemia srovės egzistavimą atotrūkyje tarp jo ir tinklelio.
Stoletovas, tyrinėjęs fotoelektrinį efektą, kurio fizika buvoDar neatpažinta, paėmė savo eksperimentus iš įvairių metalų: aliuminio, vario, cinko, sidabro, nikelio. Prijungdami juos prie neigiamo įtampos šaltinio poliaus, jis pastebėjo, kaip elektrinės srovė pasirodė savo bandomosios elektrinės grandinėje, veikiančioje lanku. Ši srovė vadinama fotokuru.
Didėjant įtampai tarp kondensatorių plokščių, padidėja fotokrovės srovė, pasiekiant maksimalią vertę esant tam tikrai įtampai, kuri vadinama soties fotocentru.
Studijuodamas fotoelektrinį efektą, kurio fizika yra neatsiejamai susijusi su prisotinimo fotosrovės priklausomybe nuo katodo plokštelėje krintančio šviesos srauto vertės, Stoletovas nustatė tokį dėsnį: prisotinimo fotosrovė bus tiesiogiai proporcinga šviesos srautui, krentančiam ant metalinės plokštės.
Šis įstatymas vadinamas Stoletov.
Vėliau buvo nustatyta, kad fotokrovė yra elektronų srautas, išpūstas iš metalo šviesos būdu.
Fotoelektrinio efekto teorija parodė platų praktinį taikymą. Taigi buvo sukurti įrenginiai, pagrįsti šiuo reiškiniu. Jie vadinami fotoelementais.
Šviesai jautrus sluoksnis - katodo dangteliaibeveik visas vidinis stiklo baliono paviršius, išskyrus mažą langą, skirtą šviesai patekti. Kita vertus, anodas yra vielinis žiedas, pritvirtintas cilindro viduje. Butelyje yra vakuumas.
Jei prijungsite žiedą prie teigiamo poliausakumuliatorių ir šviesai jautrų metalinį sluoksnį per galvanometrą su jo neigiamu poliu, tada, kai sluoksnis bus apšviestas tinkamu šviesos šaltiniu, grandinėje pasirodys srovė.
Galite visiškai išjungti bateriją, bet net ir tada mesmes stebėsime srovę, tik labai silpną, nes ant vielos žiedo kris tik nereikšminga šviesos ištrauktų elektronų dalis - anodas. Norint sustiprinti efektą, reikalinga 80–100 V įtampa.
Fotoelektrinis efektas, kurio fizika naudojama tokiuoseelementus galima pastebėti naudojant bet kurį metalą. Tačiau dauguma jų, pavyzdžiui, varis, geležis, platina, volframas, yra jautrūs tik ultravioletiniams spinduliams. Vien šarminiai metalai - kalis, natris ir ypač cezis - taip pat jautrūs matomiems spinduliams. Jie naudojami fotoelementų katodams gaminti.
