V roku 1887 objavil nemecký vedec Hertz vplyvsvetlo na elektrickom výboji. Pri skúmaní iskierového výboja objavil Hertz, že ak je negatívna elektróda osvetlená ultrafialovými lúčmi, výboj sa vyskytuje pri nižšom napätí naprieč elektródami.
Ďalej bolo zistené, že keď je osvetlené svetlomelektrickým oblúkom záporne nabitého kovového taniera pripojeného k elektroskopu sa šípka elektroskopu zníži. To naznačuje, že kovová doska osvetlená elektrickým oblúkom stráca svoj záporný náboj. Pozitívny náboj pri osvetlení nestratí kovovú platňu.
Strata kovových telies pri osvetlení lúčmi svetla záporného elektrického náboja sa nazýva fotoelektrický efekt alebo len fotografický efekt.
Fyzika tohto fenoménu bola študovaná od roku 1888 slávnym ruským vedcom A.G. Stoletovom.
Stoletov študoval fotoelektrický efekt napomocou zostavy pozostávajúcej z dvoch malých diskov. Pevná zinková doska a tenká mriežka boli inštalované vertikálne oproti sebe a tvorili kondenzátor. Jeho dosky boli spojené s pólmi zdroja prúdu a potom osvetlené svetlom elektrického oblúka.
Svetlo voľne prenikalo sieťkou na povrch pevného zinkového kotúča.
Stoletov zistil, že ak zinkový povlakkondenzátor je pripojený k zápornému pólu zdroja napätia (je to katóda), potom galvanometer zahrnutý v obvode ukazuje prúd. Ak je katóda mriežka, potom nie je žiadny prúd. To znamená, že osvetlená zinková doska vyžaruje negatívne nabité častice, ktoré určujú existenciu prúdu v medzere medzi ňou a mriežkou.
Stoletov, študujúci fotoelektrický efekt, ktorého fyzika bolazatiaľ nezverejnený, vzal na svoje experimenty disky z rôznych kovov: hliníka, medi, zinku, striebra, niklu. Ich pripojením k zápornému pólu zdroja napätia pozoroval, ako sa v obvode jeho experimentálneho usporiadania pôsobením oblúka objavil elektrický prúd. Tento prúd sa nazýva fotoprúd.
So zvýšením napätia medzi kondenzátorovými doskami sa fotoprúd zvýšil a pri určitom napätí dosiahol maximálnu hodnotu, ktorá sa nazýva saturačný fotoprúd.
Pri skúmaní fotoelektrického javu, ktorého fyzika je neoddeliteľne spojená so závislosťou saturačného fotoprúdu od hodnoty svetelného toku dopadajúceho na katódovú dosku, Stoletov stanovil nasledujúci zákon: saturačný fotoprúd bude priamo úmerný svetelnému toku dopadajúcemu na kovovú platňu.
Tento zákon sa nazýva Stoletov.
Neskôr sa zistilo, že fotoprúd je tok elektrónov vytrhnutých z kovu svetlom.
Teória fotoelektrického efektu našla široké praktické uplatnenie. Tak vznikli zariadenia, ktoré na tomto fenoméne vychádzajú. Hovorí sa im fotobunky.
Fotosenzitívna vrstva - katóda - krytytakmer celý vnútorný povrch skleneného balónika, s výnimkou malého okna pre prístup svetla. Anóda je na druhej strane drôtený krúžok upevnený vo vnútri valca. Vo fľaši je vákuum.
Ak pripojíte krúžok k kladnému pólubatériou a fotocitlivou kovovou vrstvou cez galvanometer so záporným pólom, potom keď je vrstva osvetlená správnym zdrojom svetla, v obvode sa objaví prúd.
Batériu môžete úplne vypnúť, ale aj vtedy mybudeme pozorovať prúd, len veľmi slabý, pretože na drôtený prstenec - anódu dopadne len nepatrná časť elektrónov vytiahnutých svetlom. Na zvýšenie účinku je potrebné napätie rádovo 80-100 V.
Fotoelektrický efekt, v ktorom sa používa fyzikaprvky je možné pozorovať pomocou akéhokoľvek kovu. Väčšina z nich, napríklad meď, železo, platina, volfrám, je však citlivá iba na ultrafialové lúče. Na viditeľné lúče sú citlivé aj samotné alkalické kovy - draslík, sodík a najmä cézium. Používajú sa na výrobu katód fotobuniek.
