Elektronika.lt
 2024 m. kovo 29 d. Projektas | Reklama | Žinokite | Klausimai | Prisidėkite | Atsiliepimai | Kontaktai
Paieška portale
EN Facebook RSS

 Kas naujo  Katalogas  Parduotuvės  Forumas  Tinklaraščiai
 Pirmas puslapisSąrašas
 NaujienosSąrašas
 StraipsniaiSąrašas
 - Elektronika, technika
 - Kompiuterija
 - Telekomunikacijos
 - Įvykiai, visuomenė
 - Pažintiniai, įdomybės
 Vaizdo siužetaiSąrašas
 Nuolaidos, akcijosSąrašas
 Produktų apžvalgosSąrašas
 Naudingi patarimaiSąrašas
 Vykdomi projektaiSąrašas
 Schemų archyvasSąrašas
 Teorija, žinynaiSąrašas
 Nuorodų katalogai
 Įvairūs siuntiniai
 Bendravimas
 Skelbimai ir pasiūlymai
 Elektronikos remontas
 Robotų kūrėjų klubas
 RTN žurnalo archyvas






 Verta paskaityti
Kovo 28 d. 20:32
„Elektrum Lietuva“ į elektromobilių įkrovimo tinklo plėtrą šiemet investuos 9 mln. eurų
Kovo 28 d. 17:25
NASA „BurstCube“ palydovas paleistas tirti galingiausius sprogimus kosmose
Kovo 28 d. 14:50
„Logitech“ pristato „Signature Slim“ klaviatūrą ir darbo bei gyvenimo derinį prie rašomojo stalo
Kovo 28 d. 11:17
Kaip atrodys mokslai, studijos ir darbas DI eroje: pagrindiniai parodos „Karjera & studijos Lietuvoje“ akcentai
Kovo 28 d. 08:52
Jungikliai pagaminti iš atliekų – naujovė tvariems namams
Kovo 27 d. 20:30
Saulės elektrinė – daugiabučio balkone: ar tai įmanoma Lietuvoje? (1)
Kovo 27 d. 18:19
4 išmanūs sprendimai, leidžiantys efektyviai taupyti elektrą
Kovo 27 d. 16:36
Ekspertė apie dirbtinį intelektą ir darbuotojų produktyvumą: „Svarbu suprasti, jog nėra vieno stebuklingo įrankio, kuris išspręstų visas problemas“
Kovo 27 d. 14:14
„Philips Monitors“ E1 serija turės tris naujus daugiafunkcinius modelius, skirtus hibridiniam ir nuotoliniam darbui
Kovo 27 d. 12:43
Reikalavimas elektrifikuoti penktadalį stovėjimo vietų glumina verslą: nukentės galutiniai vartotojai
FS 22 Tractors
Farming Simulator 19 Mods, FS 22 Maps, FS22 Mods
ETS2 Mods
ETS2 Trucks, ETS2 Bus, Euro Truck Simulator 2 Mods
FS22 Tractors
Farming Simulator 22 Mods, FS22 Maps, FS22 Trucks
VAT calculator
VAT number check, What is VAT, How much is VAT
Paskola internetu
Vartojimo paskola, paskola automobiliui, paskola būsto remontui
Thermal monocular
Thermal vision camera,
Night vision ar scope,
Night vision spotting scope
FS22 Mods
FS22 Harvesters, FS22 Tractors Mods, FS22 Maps Mods
FS22 Mods
FS22 Maps,
FS22 Harvesters,
FS22 Tractors
Dantų protezavimas
All on 4 implantai,
Endodontija mikroskopu,
Dantų implantacija
Sims 4 Mods
Sims 4 CC Clothes,
Sims 4 Hair CC,
Sims 4 Skill Cheat
Optic sight
Binoculars for hunting elk,
Best compact binoculars,
Riflescope hunting
Reklama
 Straipsniai » Pažintiniai, įdomybės Dalintis | Spausdinti

Alberto Einsteino palikimas: fotoefektui – 110 metų

Publikuota: 2015-08-31 07:23
Tematika: Pažintiniai, įdomybės
Skirta: Pradedantiems
Aut. teisės: ©15min, UAB
Inf. šaltinis: 15min.lt

Nepaisant Alberto Einsteino reliatyvumo teorijų populiarumo ir juodųjų bedugnių apmąstymų, 1921 m. jis buvo apdovanotas Nobelio premija už 1905 m. atrastą fotoefektą. Šis atradimas per praėjusius 110 metų iš esmės pakeitė mūsų pasaulio supratimą. Bet kas yra fotoefektas?

 Rodyti komentarus (0)
Įvertinimas:  1 2 3 4 5 

Alberto Einsteino palikimas: fotoefektui – 110 metų Nepaisant Alberto Einsteino reliatyvumo teorijų populiarumo ir juodųjų bedugnių apmąstymų, 1921 m. jis buvo apdovanotas Nobelio premija už 1905 m. atrastą fotoefektą. Šis atradimas per praėjusius 110 metų iš esmės pakeitė mūsų pasaulio supratimą. Bet kas yra fotoefektas?

Kai galvojate apie Albertą Einsteiną, kokia mintis pirma šauna į galvą? Bendrasis reliatyvumas? Juodosios bedugnės? Styrantys plaukai? Nors prie visų šių sričių per gyvenimą jis prisidėjo svariai, savo laiku Albertas Einsteinas buvo geriau žinomas dėl savo darbų fotoefekto srityje. Tiesą sakant, 1921 metais apdovanojant Nobelio premija fizikos srityje, jis buvo pagerbtas „už nuopelnus teorinei fizikai ir ypač už fotoefekto dėsnio atradimą“.

Šis atradimas toks svarbus – ir vertas Nobelio premijos, – nes Einšteinas pirmą kartą iškėlė mintį, kad šviesa yra banga ir dalelė. Šis reiškinys, vadinamas šviesos bangos–dalelės dualizmu, yra visos kvantų mechanikos pagrindas ir paveikė sritis nuo elektroninių mikroskopų iki šviesos elementų kūrimo.

Kas yra fotoefektas?

Kai didesnės energijos (dažnio) už tam tikrą ribą šviesa apšviečia metalo paviršių, anksčiau suvaržytas metalo elektronas išlaisvinamas. Kiekviena šviesos dalelė, kitaip – fotonas, susiduria su elektronu ir dalį savo energijos panaudoja elektrono išlaisvinimui iš metalo. Likusi fotono energija perduodama dabar jau laisvam neigiamam krūviui, fotoelektronui.

Kodėl tai nutinka? Kas nulemia išlaisvinamų elektronų energijas (ir greičius)? Norint suprasti atsakymus į šiuos klausimus, reikia šiek tiek pasikapstyti fotoefekto istorijoje.

Paslaptingas rezultatas

XIX amžiaus pabaigos, fizikos eksperimentatoriams iškilo milžiniška užduotis. 1865 metais fizikas ir matematikas Jamesas Clerkas Maxwellas išleido savo elektromagnetizmo teoriją, kurioje tvirtino, kad elektra ir magnetizmas erdve juda kaip šviesos greičiu sklindančios bangos. Eksperimentatoriai ėmėsi ieškoti Maxwello teorijų, taip gražiai paaiškinusių – bent jau matematiškai, – įrodymų.

Tai pavyko 1887 m., kai Heinrichas Hertzas pirmasis sukūrė ir aptiko Maxwello numatytą elektromagnetinį spinduliavimą. Hertzas sukūrė kibirkštį tarp dviejų bronzos gabalėlių, naudodamas aukštos įtampos indukcijos ritę, ir tada aptiko kibirkšties sukurtą spinduliavimą, užfiksavęs antrą kibirkštį tarp varinės vielos ir žalvarinio rutulio (tai buvo jo „imtuvas“), esančių už 50 pėdų.

Ši antroji kibirkštis buvo labai blyški, tad, norėdamas gauti geresnį vaizdą, Hertzas įdėjo imtuvą į tamsią dėžę. Netikėtai jis išsiaiškino, kad dėl to kibirkštis susilpnėja, bet tik tada, kai dėžė pagaminta iš tam tikrų medžiagų. Po mėnesius trukusių paieškų, Hertzas nusprendė, kad geriausias imtuvo kibirkšties sustiprinimo būdas – panaudoti ultravioletinę šviesą, t. y. šviesą, kurios dažnis didesnis už regimosios šviesos.

Tačiau pabaigęs tyrimą Hertzas vis dar nežinojo, kodėl toks efektas pasireiškė. Jis sakė, „Kol kas susilaikau nuo gautų rezultatų skelbimo, nebandydamas jokių atlikimo būdo teorijų, kai stebėtasis fenomenas pasireiškia.“

Dar keli žingsniai priartino fizikus prie atsakymo, įskaitant JJ Thompsono atliktą išspinduliuotų dalelių – elektronų – identifikavimą. Kitas didelis proveržis buvo Philippo Lenardo atradimas, kad šviesos intensyvumo keitimas neveikia išspinduliuotų elektronų energijos. Dvigubai didesnio intensyvumo šviesa išlaisvindavo dvigubai daugiau elektronų, bet jų energija buvo tokia pati.

Lenardo stebėjimai tiesiogiai prieštaravo prognozėms, kylančioms iš šviesos supratimo kaip bangos. Buvo tikimasi, kad ryškesnė šviesa elektronus purtys stipriau, tad jų išlaisvins daugiau ir didesniu greičiu. Lenardas pastebėjo, kad yra gerai apibrėžta minimali krintančios šviesos energija, žemiau kurios elektronai neišlaisvinami visai.

Tokio minimumo egzistavimas taip pat nesutapo su šviesos kaip bangos supratimu. Nors fotoefekto detalių supratimas vis gerėjo, trūko atsakymo, kodėl stebėjimai neatitinka teorijos.

Šviesos bangos dalelės dualizmas

1905 m. Einsteinas paskelbė, kad visi stebėti reiškiniai galėtų būti paaiškinti, jei šviesa būtų laikoma dalelių (šviesos kvantų – fotonų) srautu, o ne banga. Kiekvienas fotonas turi energiją, lygią jo dažniui, padaugintam iš konstantos. Kitaip tariant, kiekvieno fotono energija yra proporcinga šviesos dažniui.

Eksperimente su metalo plokštele, kiekvieną fotoną galima įsivaizduoti kaip dalelę, atsitrenkiančią į elektroną ir išmušančią jį iš metalo. Proceso metu dalis energijos prarandama, tad gaunamų elektronų energija lygi krentančio fotono energijos ir elektrono išlaisvinimui sunaudotos energijos skirtumui. Taigi, gautų fotoelektronų energija priklausys nuo krentančios šviesos dažnio, bet ne intensyvumo. Intensyvumas (t.y. į metalą krintančių fotonų skaičius) paveiks tik gautų fotoelektronų skaičių.

A. Einsteino teorija taip pat paaiškina Lernerio minimalų energijos lygį (t. y. dažnį) – jei jis mažesnis už tą, kurio reikia elektronui išlaisvinti iš metalo, elektronai lieka kur buvę.

Amerikietis fizikos eksperimentatorius Robertas Millikanas nebuvo pasirengęs priimti Einsteino teorijos ir visiškai atsisakyti šviesos kaip bangos teorijos. Jis praleido dešimt metų, bandydamas paneigti Einsteino teoriją, bet vėl ir vėl patvirtindavo, kad jo fotoefekto paaiškinimas teisingas. Millikano laimei, Nobelio premiją už savo rezultatus vis vien gavo.

Kur būtume be fotoefekto?

Fotoelektrinis efektas tiesiogiai taikomas fotoelementuose, kur energija gaunama iš fotonų. Tačiau dar svarbesnis fotoelektrinio efekto poveikis kvantų revoliucijos sukėlime. Fizikos eksperimentatoriai pradėjo galvoti apie šviesos prigimtį ir atomų struktūrą, aplinkinio pasaulio pagrindą, visiškai naujai.

Ko gero, didžiausia Einsteino darbų su fotoefektu pamoka yra nepamiršti mąstyti už nusistovėjusių ribų. Jei mūsų įprastos teorijos neveikia, kartais atsakymas gali būti naujų sukūrimas. A. Einsteinas sakė: „Negalime išspręsti savo problemų tokiu pačiu mąstymu, kuriuo jas ir sukūrėm.“


15min.lt



Draudžiama platinti, skelbti, kopijuoti
informaciją su nurodyta autoriaus teisių žyma be redakcijos sutikimo.

Global electronic components distributor – Allicdata Electronics

Electronic component supply – „Eurodis Electronics“

LOKMITA – įvairi matavimo, testavimo, analizės ir litavimo produkcija

Full feature custom PCB prototype service

GENERAL FINANCING BANKAS

Mokslo festivalis „Erdvėlaivis Žemė

LTV.LT - lietuviškų tinklalapių vitrina

„Konstanta 42“

Technologijos.lt

Buitinė technika ir elektronika internetu žemos kainos – Zuza.lt

www.esaugumas.lt – apsaugok savo kompiuterį!

PriedaiMobiliems.lt – telefonų priedai ir aksesuarai

„Deinavos baldai“ — šeimos baldai


Reklama
‡ 1999–2024 © Elektronika.lt | Autoriaus teisės | Privatumo politika | Atsakomybės ribojimas | Reklama | Turinys | Kontaktai LTV.LT - lietuviškų tinklalapių vitrina Valid XHTML 1.0!
Script hook v, Openiv, Menyoo
gta5mod.net
Farming Simulator 2019 Mods, FS22 Mods, FS22 Maps
farmingsimulator19mods.fr
Optical filters, UV optics, electro optical crystals
www.eksmaoptics.com
Reklamos paslaugos
SEO sprendimai

www.addad.lt
Elektroninių parduotuvių optimizavimas „Google“ paieškos sistemai
www.seospiders.lt
FS22 mods, Farming simulator 22 mods,
FS22 maps

fs22.com
Reklama


Reklama