Sự khác biệt giữa hiệu ứng quang điện và hiệu ứng quang điện

Hiệu ứng quang điện so với hiệu ứng quang điện
 

Các cách thức mà các electron được phát ra trong hiệu ứng quang điện và hiệu ứng quang điện tạo ra sự khác biệt giữa chúng. Tiền tố 'ảnh' trong hai thuật ngữ này cho thấy rằng cả hai quá trình này xảy ra do sự tương tác của ánh sáng. Trên thực tế, chúng liên quan đến sự phát xạ của các điện tử bằng cách hấp thụ năng lượng từ ánh sáng. Tuy nhiên, chúng khác nhau về định nghĩa vì các bước tiến triển là khác nhau trong từng trường hợp. Sự khác biệt chính giữa hai quá trình là trong hiệu ứng quang điện, các electron được phát ra không gian trong khi đó, ở hiệu ứng quang điện, các electron được phát trực tiếp đi vào một vật liệu mới. Hãy thảo luận chi tiết ở đây.

Hiệu ứng quang điện là gì?

Đó là Albert Einstein người đề xuất ý tưởng này vào năm 1905 thông qua dữ liệu thử nghiệm. Ông cũng giải thích lý thuyết của mình về bản chất hạt của ánh sáng bằng cách xác nhận sự tồn tại của lưỡng tính sóng hạt cho tất cả các dạng vật chất và bức xạ. Trong thí nghiệm về hiệu ứng quang điện, ông giải thích rằng khi ánh sáng bị ánh sáng chiếu vào kim loại trong một thời gian, các electron tự do trong các nguyên tử kim loại có thể hấp thụ năng lượng từ ánh sáng và đi ra từ bề mặt phát ra không gian. Để điều này xảy ra, ánh sáng phải mang một mức năng lượng cao hơn một giá trị ngưỡng nhất định. Giá trị ngưỡng này cũng được gọi là 'chức năng làm việc'của kim loại tương ứng. Và đây là năng lượng tối thiểu cần thiết để loại bỏ electron khỏi vỏ của nó. Năng lượng bổ sung được cung cấp sẽ được chuyển đổi thành động năng của electron cho phép nó di chuyển tự do sau khi được giải phóng. Tuy nhiên, nếu chỉ cung cấp năng lượng bằng chức năng làm việc, các electron được phát ra sẽ vẫn ở trên bề mặt kim loại, không thể di chuyển do thiếu động năng.

Để ánh sáng truyền năng lượng của nó sang một electron có nguồn gốc vật chất, người ta cho rằng năng lượng của ánh sáng, trên thực tế, không liên tục như sóng, mà đến trong các gói năng lượng riêng biệt được gọi là 'lượng tử.'Do đó, ánh sáng có thể chuyển từng lượng tử năng lượng sang từng electron khiến chúng bị đẩy ra khỏi vỏ. Hơn nữa, khi kim loại được cố định làm cực âm trong ống chân không có cực dương nhận ở phía đối diện với mạch ngoài, các electron được đẩy ra khỏi catốt sẽ bị cực dương thu hút, được duy trì ở điện áp dương và , do đó, một dòng điện đang được truyền trong chân không, hoàn thành mạch. Đây là cơ sở của những phát hiện của Albert Einstein đã mang về cho ông giải thưởng Nobel năm 1921 về Vật lý.

Hiệu ứng quang điện là gì?

Hiện tượng này lần đầu tiên được quan sát bởi nhà vật lý người Pháp A. E. Trở thành vào năm 1839, khi ông cố gắng tạo ra một dòng điện giữa hai tấm bạch kim và vàng, đắm mình trong một dung dịch và được tiếp xúc với ánh sáng. Điều xảy ra ở đây là, các electron trong dải hóa trị của kim loại hấp thụ năng lượng từ ánh sáng và khi kích thích nhảy lên dải dẫn và do đó trở nên tự do di chuyển. Các electron kích thích này sau đó được gia tốc bởi tiềm năng tiếp giáp tích hợp (Galvani Tiềm năng) để chúng có thể trực tiếp truyền từ vật liệu này sang vật liệu khác trái ngược với vượt qua không gian chân không như trong trường hợp hiệu ứng quang điện, khó khăn hơn. Pin mặt trời hoạt động dựa trên khái niệm này.

Sự khác biệt giữa hiệu ứng quang điện và hiệu ứng quang điện?

• Trong hiệu ứng quang điện, các electron được phát ra trong không gian chân không trong khi đó, ở hiệu ứng quang điện, các electron trực tiếp đi vào vật liệu khác khi phát xạ.

• Hiệu ứng quang điện được quan sát giữa hai kim loại kết hợp với nhau trong dung dịch nhưng hiệu ứng quang điện diễn ra trong ống tia catốt với sự tham gia của cực âm và cực dương được nối thông qua mạch ngoài.

• Sự xuất hiện của hiệu ứng quang điện khó khăn hơn khi so sánh với hiệu ứng quang điện.

• Động năng của các electron phát ra đóng vai trò lớn trong dòng điện được tạo ra bởi hiệu ứng quang điện trong khi nó không quá quan trọng trong trường hợp hiệu ứng quang điện.

• Các electron được phát ra thông qua hiệu ứng quang điện được đẩy qua điện thế tiếp giáp trái ngược với hiệu ứng quang điện trong đó không có tiềm năng tiếp giáp liên quan.

Hình ảnh lịch sự:

1. Hiệu ứng quang điện của Feitscherg (CC BY-SA 3.0)
2. Sơ đồ minh họa hiệu ứng quang điện của Ncouniot (CC BY-SA 3.0)