المفعول الكهروضوئي
الظاهرة الكهروضوئية تحدث عند سقوط إشعاع كهرومغناطيسي على سطح معدن فينتج عنه تحرير الكترونات من سطح المعدن. ولتفسير ما يحدث هو إن جزء من طاقة الشعاع الكهرومغناطيسي يمتصها الإلكترون المرتبط بالمعدن يتحرر منه ويكتسب طاقة حركة. وهذه العملية تعتمد على العديد من المتغيرات وهي:
- تردد الشعاع الكهرومغناطيسي
- شدة الشعاع الكهرومغناطيسي
- التيار الفوتوضوئي الناتج
- طاقة حركة الإلكترون المتحرر من سطح المعدن
- نوع المعدن
بقيت النظرية الموجية للضوء سائدة لمدة زمنية طويلة, حتى نهاية القرن التاسع عشر أين سيؤدي إكتشاف المفعول الكهرضوئي إلى قلب المفاهيم.
المفعول الكهرضوئي يتلخص فيمايلي: يسلط إشعاع ضوئي على معدن موضوع في الفراغ وفي وجود حقل كهربائي مطبق بين قطبين مربوطين بجهاز قياس التيار الكهربائي. في حالة عدم وجود أي إشعاع مؤشر الجهاز يشير إلى الصفر. عند تسليط الإشعاع يلاحظ تحرك مؤشر الجهاز دلالة على وجود تيار كهربائي اي ان عددا من الإلكترونات انتزعت من المعدن وانتقلت تحت تأثير الحقل الكهربائي إلى القطب الموجب. إلى هنا لا شيء يتناقض مع النظرية الموجية, حيث يمكن الإفتراض ان طاقة الموجة( والمتناسبية مع مربع سعة الموجة) انتقلت إلى إلكترونات المعدن. لكن التجربة أثبتت أن طاقة الإلكترونات لا تعتمدعلى شدة الإشعاع ولكن على تواتره : زيادة شدة الإشعاع يزيد فقط عدد الإلكترونات .
- العلاقة بين طاقة الإلكتروناتE وتواتر الإشعاع f خطية:
-
- حيث V هو كمون التأين للمعدن يسمى كذلك جهد الخروج, h هو ثابت بلانك وهو العدد المميز لميكانيكا الكم.
أول من قدم تفسير لهذا المفعول كان ألبرت آينشتين فحسب هذا الأخير فإن الضوء يصدر في شكل كمات متقطعة من الطاقة تسمى فوتونات كل فوتون يحمل معه مقدار من الطاقة يساوي جداء التواتر بثابت بلانك.
ملاحظة: عكس ما يعتقد البعض فإن آيشتين حصل على جائزة نوبل على أعماله حول المفعول الكهروضوئي وليس نظرية النسبية ! [بحاجة لمصدر]
الطيف الكهرومغناطيسي
الانكسار
البصريات
مصادر الضوء
الوحدات والمقاييس
| Quantity | Symbol | SI unit | Abbr. | Notes |
|---|---|---|---|---|
| Radiant energy | Q | joule | J | energy |
| Radiant flux | Φ | watt | W | radiant energy per unit time, also called radiant power |
| Radiant intensity | I | watt per steradian | W·sr−1 | power per unit solid angle |
| Radiance | L | watt per steradian per square metre | W·sr−1·m−2 | power per unit solid angle per unit projected source area. called intensity in some other fields of study. |
| Irradiance | E, I | watt per square metre | W·m−2 | power incident on a surface. sometimes confusingly called “intensity“. |
| Radiant exitance / Radiant emittance |
M | watt per square metre | W·m−2 | power emitted from a surface. |
| Radiosity | J or Jλ | watt per square metre | W·m−2 | emitted plus reflected power leaving a surface |
| Spectral radiance | Lλ or Lν |
watt per steradian per metre3 or watt per steradian per square metre per hertz |
W·sr−1·m−3 or W·sr−1·m−2·Hz−1 |
commonly measured in W·sr−1·m−2·nm−1 |
| Spectral irradiance | Eλ or Eν |
watt per metre3 or watt per square metre per hertz |
W·m−3 or W·m−2·Hz−1 |
commonly measured in W·m−2·nm−1 |
| الكمية | الرمز | الوحدة | الاختصار | هوامش | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Luminous energy | Qv | lumen second | lm·s | units are sometimes called talbots | ||||
| Luminous flux | F | lumen (= cd·sr) | lm | also called luminous power | ||||
| Luminous intensity | Iv | candela (= lm/sr) | cd | an SI base unit | ||||
| Luminance | Lv | candela per square metre | cd/m2 | units are sometimes called nits | ||||
| إضاءة | Ev | lux (= lm/m2) | lx | يستخدم للتعبير عن الضوء على سطح ماء | ||||
| Luminous emittance | Mv | lux (= lm/m2) | lx | Used for light emitted from a surface | ||||
| Luminous efficacy | لومن لكل واط | lm/W | ratio of luminous flux to radiant flux | |||||
| SI • القياس الضوئي | ||||||||
نظريات تاريخية عن الضوء
النظريات الهندوسية والبوذية
النظريات اليونانية والهلنستية
النظريات الفيزيائية
نظرية الجسيمات
النظرية الموجية
النظرية الكهرومغناطيسية
نظرية الكم
ضغط الضوء
معنويات
انظر أيضاً
 |
مشاع المعرفة فيه ميديا متعلقة بموضوع Light. |
- Automotive lighting
- Ballistic photon
- درجة اللون
- Electromagnetic spectrum
- Fermat’s principle
- Huygens’ principle
- International Commission on Illumination
- Journal of Luminescence
- Light beam – in particular about light beams visible from the side
- Light Fantastic (TV series)
- تلوث ضوئي
- علاج ضوئي
- استضاءة
- Luminescence: The Journal of Biological and Chemical Luminescence
- Photic sneeze reflex
- Photometry
- Rights of Light
- Risks and benefits of sun exposure
- Spectrometry
- Spectroscopy
- Visible light
- Wave–particle duality