[م.محمود المصري]

بسم الله الرحمن الرحيم


ننتقل الآن إلى الفصل الثاني ( الظاهرة الكهروضوئية )







الظاهرة الكهروضوئية أو المفعول الكروضوئي هي انبعاث الالكترونات من بعض الموصلات عند سقوط الضوء عليها


وقد حيرت هذه الظاهرة العلماء على اعتبار ان الضوء عبارة عن جسيمات كما قال نيوتن.

إلا أن الضوء له خاصية الحيود والتي لا تنطبق على الجسيمات.

ثم جاء العالم هايجنز وفسر الضوء على أنه عبارة عن موجات كي يفسر ظاهرة الحيود.




ولكن خصائص الموجات لا ينطبق عليها انبعاث الجسيمات اذا سقطت على الموصلات.

فجاء اينشتاين وعرف الضوء على انه فوتونات أي موجات لها كتلة سكون.
أي أن الفوتونات تسلك سلوك الموجات أثناء حركتها مما يفسر ظاهرة الحيود، وعند اصطدامها بجسيمات مادة موصلة أخرى تنتقل طاقة الفوتونات إليها على هيئة كمات من الطاقة تساعدها على التحرر من قيود المادة الموصلة.


***** تجربة هرتز *****




اكتشف الفعل الكهروضوئي، سنة 1887 ، من طرف العالم هرتزHERTZ ، من خلال تجربته المشهورة المسماة باسمه ( تجربة هرتز )

ثم أخذ العلماء يفسرون هذه الظاهرة ومن أربرز العلماء أينشتين

فكرة التجربة بسيطة

عند تسليط أشعة فوق بنفسجية على صفيحة الزنك المشحونة بشحنة سالبة وتتصل بقرص كشاف كهربائي فإن ورقتاه تنطبقان ثم تنفرجان.

والواقع يبدو ان الظاهرة عادية للوهلة الاولى فالضوء يحمل طاقة ويمكن لهذة الطاقة ان تتركز بطريقة ما في الالكترونات لتظهر على شكل طاقة حركية للالكترونات لكن عندما فحص الفيزيائيون النتائج التجريبية وجدوا ان الظاهرة الكهروضوئية لا يمكن تقسيرها بسهولة............ لماذا؟؟؟

ان احد الصفات المحيرة للظاهرة الكهروضوئية هي ان الفيزيائين وجدوا ان طاقة الالكترونات المنبعثة لا تعتمد على شدة الضوء الساقط ..( هذه نقطة هامة جدا ستأتي فيما بعد ) .


فحزمة ضوء قوية تولد عددااكبر من الالكترونات مما تولده حزمة ضوء ضعيفة لكن معدل طاقة الالكترونات المنبعثة هو نفسه في كلتا الحالتين.
هذه النتيجة المحيره لا يمكن تفسيرها على أساس النظرية الموجية للضوء وجاء حل هذه الاحجية على يد البرت اينشتاين.حتى أنه حصل على جائزة نوبل لتفسيره هذه الظاهرة.


والتفسير ببساطة شديدة هو :


عند تسليط الأشعة فوق البنفسجية على صفيحة الزنك تتحرر بعض الإلكترونات فتقترب الورقتان من بعضهما ثم باستمرار تحرر الإلكترونات تتعادل الورقتان من بعضهما ثم باستمرار تحرر الإلكترونات تتعادل الورقتان فتنطبقتان ثم تنفرج الورقتان لأنهما يشحنان بشحنة موجبة .


لذلك :

إذكانت صفيحة الزنك مشحونة بشحنة موجبة ماذا سيحدث ؟؟؟؟؟

الجواب : سيزداد انفراج الورقتان لأن الشحنة الموجبة تزداد بسبب نقص عدد الإلكترونات .