ملتقى الفيزيائيين العرب - ظاهرة التأثير الكهروضوئي

التأثير الكهروضوئي هو انبعاث من الإليكترونات من سطح قطعة من المعدن عندما يقع عليها الضوء. وكما تعلمنا فإن الضوء مكون من جسيمات تسمى فوتونات و طاقة هذه الفوتونات حسب مبدأ بلانك E=hf حيث f هو التردد و E طاقة كل فوتون و h هو ثابت بلانك. وتبعا لمبدأ بلانك ايضا فإن ذرة هذا المعدن يمكن أن تمتص فوتون واحد أو لا شيء. فإذا كانت الطاقة كافية يخرج الإليكترون من ذرة المعدن. و إذا كان الفوتون لا يحتوى على طاقة كافية لإخراج الإليكترون من الذرة, لن يُمتص الفوتون و سيبقى الإليكترون في مداره, بصرف نظر عن كثافة الضوء. وكما هو مبين بالشكل فإن سطح معدن عندما يسقط عليه ضوء بتردد معين (هنا الضوء الأزرق), هذا التردد كاف لأن ينبعث من سطح المعدن إليكترونات. إذا قلت كثافة الضوء يستمر التأثير و لكن يقل عدد الإليكترونات المنبعثة. عندما تتعرض قطعة المعدن إلى أشعة ضوئية ذات تردد منخفض, هنا الضوء الأحمر, لا ينبعث منه إليكترونات بصرف النظر عن كثافة الضوء. نستنتج مما سبق أن التأثير الكهروضوئي يحدث فقط مع الإشعاع الضوئي فوق تردد أو طاقة معينة.ويلاحظ أنه لكل معدن يوجد حد أدنى للتردد, تحت هذا الحد لا تنبعث أية إليكترونات.
[flash=http://library.thinkquest.org/C005775/Arabic/Observations/flash/photoelectriceffect.swf]width=550 height=300[/flash]