Efekt fotoelektryczny

Efekt fotoelektryczny (zjawisko fotoelektryczne, fotoefekt, fotoemisja) – zjawisko fizyczne polegające na emisji elektronów z powierzchni przedmiotu, zwane również precyzyjniej zjawiskiem fotoelektrycznym zewnętrznym – dla odróżnienia od wewnętrznego.
W zjawisku fotoelektrycznym wewnętrznym nośniki ładunku są przenoszone pomiędzy pasmami energetycznymi, na skutek naświetlania promieniowaniem elektromagnetycznym (na przykład światłem widzialnym) o odpowiedniej częstotliwości, zależnej od rodzaju przedmiotu.
Emitowane w zjawisku fotoelektrycznym elektrony nazywa się czasem fotoelektronami. Energia kinetyczna fotoelektronów nie zależy od natężenia światła, a jedynie od jego częstotliwości. Gdy oświetlanym ośrodkiem jest gaz, zachodzi zjawisko fotojonizacji, natomiast gdy zachodzi zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne, mówi się o fotoprzewodnictwie.
Odkrycie i wyjaśnienie efektu fotoelektrycznego przyczyniło się do rozwoju korpuskularno-falowej teorii materii, w której obiektom mikroświata przypisywane są jednocześnie własności falowe i materialne (korpuskularne). Wyjaśnienie i matematyczny opis efektu fotoelektrycznego pochodzi od Alberta Einsteina. Jego praca z 1905 roku wysuwała hipotezę kwantów światła, nazwanych potem fotonami. Powstała niezależnie od pracy Maxa Plancka w 1900 roku, gdzie wysunięto dużo słabszą hipotezę skwantowanej emisji promieniowania. Za odkrycie praw efektu fotoelektrycznego Einstein otrzymał nagrodę Nobla za rok 1921.

context: Trzy lata później, w roku 1902, Philipp von Lenard stwierdził zależność między emisją elektronów a intensywnością i częstotliwością światła padającego na powierzchnię emisyjną. Lenard używał mocnego światła łukowego, dzięki któremu mógł w dużym zakresie regulować jego natężenie i częstotliwość. Zmieniał także napięcie między płytką emitującą (katodą) a odbierającą elektrony. Zauważył, że powyżej pewnej wartości dodatniego napięcia przyłożonego do płytki zanika prąd emisji, przy czym napięcie to zależy wyłącznie od częstotliwości padającego światła, a nie jego natężenia. Przykładając napięcie ujemne, obserwował początkowo wzrost prądu przy zwiększaniu napięcia, później natężenie prądu nie rosło. Maksymalne natężenie prądu zależało od natężenia oświetlenia. Jego eksperymenty dostarczały zbyt mało danych ilościowych, by na ich podstawie móc wyjaśnić obserwowany fenomen. Doświadczenie opracowane przez Lenarda wzbudziło zainteresowanie zjawiskiem.
qas: question: Jakie zjawisko zbadał Philipp von Lenard w 1902 roku?
answers: text: zależność między emisją elektronów a intensywnością i częstotliwością światła padającego na powierzchnię emisyjną
answer_end: 175
generative_answer: zależność między emisją elektronów a intensywnością i częstotliwością światła padającego na powierzchnię emisyjną

question: Jakiego rodzaju oświetlenia używał do swoich eksperymentów?
answers: text: mocnego światła łukowego
answer_end: 215
generative_answer: mocnego światła łukowego

question: Od czego było zależne największe możliwe natężenie prądu?
answers: text: od natężenia oświetlenia
answer_end: 764
generative_answer: od natężenia oświetlenia

question: Dlaczego zjawisko zaobserwowane przez Lenarda podczas jego eksperymentów nie mogło zostać wyjaśnione na ich podstawie?
answers: text: dostarczały zbyt mało danych ilościowych
answer_end: 824
generative_answer: dostarczały zbyt mało danych ilościowych

question: Dlaczego Lenard porzucił swoje eksperymenty?
plausible_answers: text: natężenie prądu nie rosło
answer_end: 702
generative_answer: natężenie prądu nie rosło