የፎቶ ኤሌክትሪክ ውጤት ከፎቶቮልታይክ ውጤት
በኤሌክትሮኖች በፎቶ ኤሌክትሪክ ተጽእኖ እና በፎቶቮልቲክ ተጽእኖ ውስጥ የሚለቀቁበት መንገዶች በመካከላቸው ልዩነት ይፈጥራሉ. በእነዚህ ሁለት ቃላት ውስጥ ያለው 'ፎቶ' ቅድመ ቅጥያ ሁለቱም እነዚህ ሂደቶች የሚከሰቱት በብርሃን መስተጋብር ምክንያት እንደሆነ ይጠቁማል። እንዲያውም ከብርሃን ኃይል በመምጠጥ የኤሌክትሮኖች ልቀትን ያካትታሉ. ይሁን እንጂ በእያንዳንዱ ሁኔታ የእድገት ደረጃዎች ስለሚለያዩ በትርጉም ይለያያሉ. በሁለቱ ሂደቶች መካከል ያለው ዋነኛው ልዩነት በፎቶ ኤሌክትሪክ ተጽእኖ ውስጥ ኤሌክትሮኖች ወደ ቦታው ሲለቀቁ, በፎቶቮልቲክ ተጽእኖ ውስጥ, የሚለቀቁት ኤሌክትሮኖች በቀጥታ ወደ አዲስ ነገር ውስጥ ይገባሉ.እዚህ በዝርዝር እንወያይበት።
የፎቶ ኤሌክትሪክ ውጤት ምንድነው?
ይህን ሃሳብ በ1905 በሙከራ መረጃ ያቀረበው አልበርት አንስታይን ነው። ለሁሉም የቁስ አካላት እና የጨረር ዓይነቶች የሞገድ-ቅንጣት ምንታዌነት መኖሩን በማረጋገጥ ስለ ብርሃን ቅንጣት ተፈጥሮ ሀሳቡን አብራርቷል። በፎቶ ኤሌክትሪክ ላይ ባደረገው ሙከራ፣ ብርሃን ለተወሰነ ጊዜ በብረት ላይ ሲገለል በብረት አተሞች ውስጥ ያሉት ነፃ ኤሌክትሮኖች ከብርሃን ኃይልን በመምጠጥ ከላይ ወደ ህዋ ከሚፈነጥቀው ላይ ሊወጡ እንደሚችሉ ገልጿል። ይህ እንዲከሰት ብርሃኑ ከተወሰነ የመነሻ እሴት ከፍ ያለ የኃይል ደረጃን መሸከም አለበት። ይህ የመተላለፊያ ዋጋ የየብረታቱ 'የስራ ተግባር' ተብሎም ይጠራል። እና ኤሌክትሮን ከቅርፊቱ ውስጥ ለማስወገድ የሚያስፈልገው አነስተኛ ኃይል ይህ ነው። የሚቀርበው ተጨማሪ ኃይል ከተለቀቀ በኋላ በነፃነት እንዲንቀሳቀስ የሚያስችለው ወደ ኪነቲክ ኢነርጂ ይቀየራል። ነገር ግን ከስራው ተግባር ጋር እኩል የሆነ ሃይል ብቻ ከተሰጠ የሚወጡት ኤሌክትሮኖች በብረታ ብረት ላይ ይቀራሉ, በኪነቲክ ሃይል እጥረት ምክንያት መንቀሳቀስ አይችሉም.
መብራቱ ኃይሉን ከቁስ ወደ ተገኘ ኤሌክትሮን እንዲያስተላልፍ፣የብርሃን ሃይል በእውነቱ እንደ ማዕበል ቀጣይነት ያለው ሳይሆን በልዩነታቸው በሚታወቁ የኢነርጂ ፓኬቶች እንደሚመጣ ይታሰባል። 'ኳንታ' ስለዚህ፣ መብራቱ እያንዳንዱን የኃይል መጠን ወደ ግለሰባዊ ኤሌክትሮኖች እንዲያስተላልፍ በማድረግ ከቅርፊቱ እንዲወጡ ማድረግ ይቻላል። በተጨማሪም ብረቱ በቫኩም ቱቦ ውስጥ እንደ ካቶድ ሲስተካከል በተቃራኒው በኩል ከውጭ ዑደት ጋር ተቀባይ anode, ከካቶድ የሚወጣው ኤሌክትሮኖች በአዎንታዊ የቮልቴጅ እና በቮልቴጅ ተጠብቆ በተቀመጠው አኖድ ይሳባሉ., ስለዚህ, አንድ ዥረት በቫኩም ውስጥ እየተሰራጨ ነው, ወረዳውን በማጠናቀቅ ላይ.በ1921 በፊዚክስ የኖቤል ሽልማት ያጎናፀፈው የአልበርት አንስታይን ግኝቶች መሰረት ይህ ነበር።
የፎቶቮልታይክ ውጤት ምንድነው?
ይህ ክስተት ለመጀመሪያ ጊዜ የታየው በፈረንሳዊው የፊዚክስ ሊቅ ኤ.ቤኬሬል እ.ኤ.አ. በ1839 በሁለት የፕላቲኒየም እና የወርቅ ፕላቲነም መካከል ያለውን ጅረት ለማምረት ሲሞክር መፍትሄ ውስጥ ጠልቆ ለብርሃን ተጋልጧል። እዚህ ላይ የሚሆነው በብረት ቫሌንስ ባንድ ውስጥ ያሉት ኤሌክትሮኖች ከብርሃን ሃይልን በመምጠጥ በጋለ ስሜት ወደ ኮንዳክሽን ባንድ በመዝለል በነፃነት መንቀሳቀስ ይችላሉ። እነዚህ በጣም የተደሰቱ ኤሌክትሮኖች ከዚያም አብሮ በተሰራው የመገናኛ አቅም (ጋልቫኒ እምቅ) በፍጥነት ይጨመራሉ ስለዚህም ከአንዱ ቁስ ወደ ሌላው በቀጥታ መሻገር እንዲችሉ በፎቶ ኤሌክትሪክ ውጤት ላይ ካለው የቫኩም ቦታን ከማቋረጥ በተቃራኒ ይህ ደግሞ የበለጠ ከባድ ነው። የፀሐይ ህዋሶች በዚህ ጽንሰ-ሀሳብ ይሰራሉ።
በፎቶ ኤሌክትሪክ ኢፌክት እና በፎቶቮልታይክ ኢፌክት መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
• በፎቶ ኤሌክትሪክ ተጽእኖ ውስጥ ኤሌክትሮኖች ወደ ባዶ ክፍተት ይለቃሉ፣ በፎቶቮልታይክ ተፅእኖ ግን ኤሌክትሮኖች በሚለቁበት ጊዜ ወደ ሌላ ቁስ በቀጥታ ይገባሉ።
• የፎቶቮልታይክ ተጽእኖ በሁለት ብረቶች መካከል በመፍትሔ ውስጥ እርስ በርስ ሲጣመሩ ይስተዋላል ነገር ግን የፎቶ ኤሌክትሪክ ተጽእኖ በካቶድ ሬይ ቱቦ ውስጥ በካቶድ እና በውጫዊ ዑደት የተገናኘ አኖድ ይሳተፋል.
• የፎቶ ኤሌክትሪክ ተፅእኖ መከሰት ከፎቶቮልታይክ ተፅእኖ ጋር ሲወዳደር በጣም ከባድ ነው።
• የሚለቀቁት ኤሌክትሮኖች የእንቅስቃሴ ሃይል በአሁኑ ጊዜ በፎቶ ኤሌክትሪክ ሃይል በሚመረተው ሂደት ውስጥ ትልቅ ሚና የሚጫወት ሲሆን በፎቶቮልታይክ ተፅእኖ ውስጥ ግን ያን ያህል አስፈላጊ አይደለም ።
• በፎቶቮልታይክ ተጽእኖ በኩል የሚለቀቁት ኤሌክትሮኖች ከፎቶ ኤሌክትሪክ ተጽእኖ በተቃራኒ በማገናኛ አቅም ይገፋሉ።
