fotoelektrični efekt

fotoelektrični efekt (fotoefekt), djelovanje elektromagnetskih valova (infracrvenih, svjetlosnih, ultraljubičastih, rendgenskoga i gama-zračenja) na električki nabijene čestice u materiji; predaja dijela ili sveukupne energije fotona (čestica elektromagnetskoga zračenja) elektronima, protonima ili drugim česticama; pojave koje su posljedica primarnih procesa apsorpcije fotona (fotovodljivost, fotovoltni efekt, fotoluminiscencija, fotokemijski efekt i dr.). – Apsorpcija energije elektromagnetskoga zračenja u materiji teče najčešće putem međudjelovanja s elektronima zbog njihove male mase. Fotoelektrični efekt je proces izbacivanja elektrona iz stacionarnih stanja u atomu, molekuli, metalu ili drugome sustavu (vanjski fotoefekt). U tom je procesu foton potpuno apsorbiran, a njegova energija (hν) utrošena na savladavanje potencijalne energije vezanja elektrona (B) i na kinetičku energiju elektrona (E), prema relaciji hν + E (Albert Einstein, 1905). U Comptonovu efektu foton u sudaru predaje dio energije elektronu i odlazi kao sekundarni foton manje energije. U širem smislu tvorba parova, proces stvaranja para elektron – pozitron prilikom interakcije fotona s atomskom jezgrom također se smatra fotoelektričnim efektom. Ovi procesi zbivaju se i s protonima i drugim česticama u interakcijama fotona s atomskim jezgrama (tzv. nuklearni fotoefekt). Apsorpcija fotona u nekoj tvari putem primarnih procesa ima za posljedicu različite sekundarne pojave. Fotovodljivost je smanjenje električnoga otpora izolatora ili poluvodiča kada su obasjani svjetlošću. Npr. selen i kadmijev sulfid (CdS) koriste se za mjerenje osvjetljenja mijenjanjem električnoga otpora. Fotovoltni efekt je proces transformacije energije fotona u električnu energiju. Kada se u prijelaznom području dviju sredina (metal – poluvodič, metal – elektrolit, n poluvodič – p poluvodič) apsorbiraju fotoni, elektroni budu prebačeni u više stanje energije (unutrašnji fotoefekt) pa se taj višak energije dobiva u obliku električne struje (fotoćelije, selenske ćelije, fotovoltni svjetlomjeri itd.). Fotoluminiscencija je proces apsorpcije fotona s pobuđivanjem elektronskih stanja, koja sa zakašnjenjem emitiraju fotone druge valne dužine (→ luminiscencija). Demberov efekt je fotoelektrični efekt u kristalima kada se apsorpcijom svjetlosti u kristalu mijenja koncentracija slobodnih elektrona uzduž puta svjetlosne zrake. Becquerelov efekt je fotoelektrični efekt kod osvijetljenih elektroda uronjenih u elektrolit. Fotoelektrični efekt koristi se u mnoge praktične svrhe, npr. u vakuumskim ili plinskim fotoćelijama, fotootpornim ćelijama, fotodiodama, fototranzistorima i za izravno pretvaranje Sunčeve energije u električnu.

fotoelektrični efekt. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 10.12.2018. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=20243>.