ผลตาแมวเป็นฟิสิกส์ของปรากฏการณ์

ในปี ค.ศ. 1887 นักวิทยาศาสตร์เยอรมัน Hertz ได้ค้นพบอิทธิพลแสงเมื่อปล่อยไฟฟ้า ในขณะที่ศึกษาการจุดประกายไฟ Hertz ค้นพบว่าถ้าขั้วลบติดไฟด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตการปลดปล่อยจะเริ่มต้นด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่าของขั้วอิเล็กโทรด

พบว่าเมื่อส่องสว่างแล้ววงแหวนไฟฟ้าของแผ่นโลหะที่มีประจุลบที่เชื่อมต่อกับกล้องจุลทรรศน์ลูกศรของกล้องจุลทรรศน์จะลดลง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าแผ่นโลหะที่ส่องสว่างโดยส่วนโค้งไฟฟ้าจะสูญเสียประจุลบ แผ่นโลหะไม่เสียประจุบวกเมื่อส่องสว่าง

การสูญเสียส่วนที่เป็นโลหะเมื่อมีการส่องสว่างด้วยรังสีความร้อนของประจุไฟฟ้าเชิงลบเรียกว่าผลตาแมวหรือเพียงแค่ผลตาแมว

ฟิสิกส์ของปรากฏการณ์นี้ได้รับการศึกษาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1888 และนักวิทยาศาสตร์ชื่อดังชาวรัสเซียชื่อเอจี Stoletov

การศึกษาผลกระทบตาแมวของ Stoletovการติดตั้งประกอบด้วยสองดิสก์ขนาดเล็ก แผ่นสังกะสีต่อเนื่องและตาข่ายละเอียดถูกวางไว้ในแนวตั้งต่อกันสร้างตัวเก็บประจุ จานของมันถูกเชื่อมต่อกับขั้วของแหล่งกระแสไฟแล้วส่องสว่างด้วยแสงจากส่วนโค้งของไฟฟ้า

แสงซึมผ่านได้อย่างอิสระผ่านตะแกรงไปยังพื้นผิวของแผ่นดิสก์สังกะสีต่อเนื่อง

Stoletov พบว่าถ้าเคลือบสังกะสีตัวเก็บประจุถูกเชื่อมต่อกับขั้วลบของแหล่งจ่ายไฟ (เป็นแคโทด) จากนั้นเครื่องวัดความร้อนที่รวมอยู่ในวงจรจะแสดงกระแสไฟฟ้า ถ้าแคโทดเป็นกริดก็ไม่มีกระแสไฟฟ้า ดังนั้นแผ่นสังกะสีที่เรืองแสงจะปล่อยอนุภาคที่มีประจุลบซึ่งจะตรวจสอบการดำรงอยู่ของกระแสในช่องว่างระหว่างมันกับกริด

Stoletov ศึกษาผลตาแมวฟิสิกส์ที่เป็นยังไม่ได้รับการค้นพบได้ดำเนินการสำหรับการทดลองของดิสก์จากหลากหลายของโลหะ: อลูมิเนียมทองแดงสังกะสีเงินนิกเกิล แนบไปกับขั้วลบของแหล่งจ่ายไฟเขาสังเกตเห็นว่ากระแสไฟฟ้าปรากฏในวงจรของการติดตั้งทดลองของเขาภายใต้การกระทำของส่วนโค้ง กระแสดังกล่าวเรียกว่า photocurrent

เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าระหว่างแผ่นตัวเก็บประจุจะเพิ่มขึ้น photocurrent จะเพิ่มขึ้นถึงค่าสูงสุดที่แรงดันไฟฟ้าหนึ่งเรียกว่า photocurrent ของความอิ่มตัว

การตรวจสอบผลกระทบตาแมวซึ่งเป็นฟิสิกส์ที่เชื่อมโยงกับความเกี่ยวพันกับการพึ่งพาความอิ่มตัวของแสงจากกระแสฟลักซ์ที่เกิดขึ้นบนแผ่นแคโทด Stoletov ได้กำหนดกฎหมายต่อไปนี้: ขนาดของความอิ่มตัวของ photocurrent จะแปรผันตรงกับการเกิดฟลักซ์แสงบนแผ่นโลหะ

กฎหมายฉบับนี้เรียกว่า Stoletov

หลังจากนั้นก็เป็นที่ยอมรับว่า photocurrent เป็นกระแสอิเล็กตรอนฉีกขาดออกจากแสงจากโลหะ

ทฤษฎีของผลตาแมวได้พบการประยุกต์ใช้ในวงกว้าง ดังนั้นอุปกรณ์ต่างๆจึงถูกสร้างขึ้นโดยอาศัยปรากฏการณ์นี้ พวกเขาเรียกว่า photocells

ชั้นที่ไวต่อแสง - แคโทด - ฝาครอบพื้นผิวด้านในเกือบทั้งหมดของขวดแก้วยกเว้นหน้าต่างขนาดเล็กสำหรับการเข้าถึงแสง ขั้วบวกเป็นลวดเสริมที่อยู่ภายในบอลลูน ในถัง - สูญญากาศ

หากคุณเชื่อมต่อวงแหวนกับเสาบวกแบตเตอรี่และชั้นโลหะที่มีแสงผ่านกาแลคซีมิเตอร์ที่มีขั้วลบจากนั้นเมื่อเลเยอร์ถูกส่องสว่างกระแสจะปรากฏในวงจรเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่เหมาะสม

คุณสามารถปิดแบตเตอรี่ได้อย่างสมบูรณ์ แต่แม้กระทั่งเราเราจะสังเกตเห็นกระแสที่อ่อนแอมากเนื่องจากมีเพียงเศษเสี้ยวของอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากแสงจะตกอยู่บนขั้วบวกของสายลวด เพื่อเพิ่มผลกระทบแรงดันไฟฟ้าของคำสั่งของ 80-100 V เป็นสิ่งจำเป็น

ผลของโฟโตอิเล็กทริคที่ใช้ในฟิสิกส์นั้นองค์ประกอบสามารถสังเกตได้โดยใช้โลหะใด ๆ อย่างไรก็ตามส่วนใหญ่ของพวกเขาเช่นทองแดงเหล็กแพลทินัมทังสเตนมีความไวต่อรังสีอัลตราไวโอเลตเท่านั้น โลหะอัลคาไลน์เพียงอย่างเดียวคือโพแทสเซียมโซเดียมและซีเซียมโดยเฉพาะนอกจากนี้ยังมีความไวต่อรังสีที่มองเห็นได้ พวกเขาจะใช้ในการทำ photocell cathodes