Fotoelektrik Olay Konu Anlatımı

Konusu 'Fizik' forumundadır ve RüzGaR tarafından 4 Haziran 2008 başlatılmıştır.

  1. RüzGaR Super Moderator


    Fotoelektrik Olay Konu Anlatımı
    Işığın metal yüzeylerinden elektron sökmesine fotoelektrik olay, sökülen elektronlara ise fotoelektron adı verilir. Fotoelektronların oluşturacağı elektrik akımına ise fotoelektron akımı adı verilir. Fotoelektron akımı fotoelektronların sayısı ile doğru orantılıdır. Fotoelektrik olayı aşağıdaki gibi basit bir şekille izah edebiliriz.
    [​IMG]

    Fotoelektrik olayın deneysel olarak izah edilmesi ise şekildeki gibi­dir.
    [​IMG]

    Yapılan deneyde çinko levha üzerine düşen ışık levhadan elektronlar koparır. Böylece elektroskoptaki elektron sayısı azalır ve elektroskopun yapraklan kapanmaya başlar. Zaten elektroskopun yapraklarının kapandığının izlenmesi elektron kaybetmekle mümkündür. Deneyi mercekle çinko levha arasına cam levha koyarak tekrarlarsak elektroskopun yapraklarının kapanmadığı görülür. Bu da cam levhanın elektron söken ışığı kestiğinin bir kanıtıdır. Bu ışık görünür ışık olmayıp mor ötesi ışındır. Çünkü cam mor ötesi ışını geçiremez.
    [​IMG]

    Çinko ve benzeri metallerden elektron sadece mor ötesi ışınlarla sökülür. Görünür ışığın da elektron sökmesi için alkali metaller (sodyum, potasyum, Lityum ... vb.) kullanılır.

    Fotosel: Özel olarak yapılan ve fotoelekron akımı elde etmeye yarayan lambalara fotosel veya fotoelektrik levha adı verilir. Fotosellerde metal olarak alkali metal kullanılır.

    Fotosel lambaların yapısı şekildeki gibi olup
    [​IMG]

    pencereden giren ışık alkali metalden elektron söker.

    Sökülen elektronlar (+) uç tarafından çekilir.

    Böylece devreden bir akım geçer ve ampermetre sapar.

    Şayet gerilimi artırırsak akım bir miktar artar.

    Fakat gerilimin belli değerinden sonra alcımın artışı durur ve sabitleşir. Bu da fotoelektrik akıma gerilimin belli ölçülerde etkili olduğunu gösterir.

    Üretecin uçlarına lambanın bağlanış şekli ters çevrilirse bu durumda akım hemen kesilmez. Sökülen elektronlar (-) uç tarafından itilir. Fakat elektronlar belli bir hızla (enerjiyle) geldiklerinden devreyi tamamlarlar. Şayet ters bağlı vaziyette gerilim artırılmaya devam edilirse belli bir değere ulaşılınca akım kesilir, işte akımın kesildiği andaki gerilime (potansiyel) kesme potansiyel (v,) adı verilir.turkeyarena.net Fotosel lambada akımın gerilime bağımlılığı şekildeki gibidir.
    [​IMG]

    Fotosel lambalar günümüzde banka kasalarındaki alarm sistemlerinde büyük otellerin kapılarını otomatik olarak açan sistemlerde ve filmlerin kenarlarına kaydedilen sesin tekrar elde edilmesindeki gibi yerlerde kullanılır.

    Fotosel lambalar alarm sistemlerinde şekildeki gibi kullanılır.
    [​IMG]

    Fotosele ışık düştüğünde devreden akım geçer. Böylece A bobini mıknatıslık özelliği kazanarak B çelik şeridini, (paleti) kendine doğru çeker. Bu şekilde zilin çalması önlenir. Fotosele gelen ışık kesilirse akım da kesileceğinden çelik şerit serbest kalır ve C vidasına dokunur ve zil devresinden akım geçer. Böylece zil çalmaya başlar. Bu olay ışığa bağlı olarak devam eder gider.

    Yapılan deneyler fotoelektrik olayla ilgili şu sonuçları ortaya çıkarmıştır:

    1.Işığın yüzeyden elektron sökebilmesi için dalga boyunun belli bir değerin altında olması gerekir. Dalga boyunun küçülmesi frekansın büyümesi ile mümkündür.
    [​IMG]

    2. Fotoelektronların sayısı, dolayısıyla fotoelektrik akımı, ışık akısı ile doğru orantılıdır. Işık akısı arttıkça sökülen elektronların sayısı da artar.

    3. Işık bir elektronu metalden kopardıktan sonra artan enerjisini elektrona kinetik enerji olarak aktarır. Bu kinetik enerji ışığın frekansı ile doğru orantılıdır. Frekans arttıkça ışığın enerjisi artacağından fotoelektronların kinetik enerjisi de artar.
     



Sayfayı Paylaş