Техника - молодёжи 1938-06, страница 20

ктрический ток может проходить в цепи, разделенной воздушным промежутком, т. е. существуют какие-то причины, способствующие протеканию тока в такой цепи. Для того времени это было необъяснимым, сенсационным эффектом, В дальнейшем было установлено,. что причиной этому являются отрицательные заряды, вырываемые све*. том из цинковой пластинки и irrepe- . носящие свой заряд на сетку. Эти отрицательные заряды называются электронами.

Возникающий таким образом ток получил название фотоэлектрического тока, а сам процесс вырывания электронов под действием света назван фотоэлектрическим эффектом, или, сокращенно, фотоэффектом (от греческого слова «фос» — свет).

Эта установка проф. Столетова, показанная им полвека назад на съезде естествоиспытателей, яви

лась, по существу, предком тех замечательных чудодейственных приборов, которые широко известны теперь под названием фотоэлементов и позволили осуществить современной технике звуковое кино, телевидение и самые различные виды автоматики как в производстве, так и в быту.

Столетов установил и основные законы фотоэлектрического эффекта. Он пробовал освещать светочувствительную пластинку источниками света различной силы. Затем он менял продолжительность освещения, потом освещал то меньшую, то большую поверхность пластинки. В результате он установил важнейшие законы фотоэффекта. Так, например, он показал, что фототек пропорционален интенсивности света, падающего на пластинку в единицу времени, т. е. фото ток тем больше, чем ярче источник света.

Затем Столетов установил изумительный и на первый взгляд совершенно невероятный, а в ту пору и просто необъяснимый факт. Оказалось, что электроны, выбрасываемые под действием света, обладают различными скоростями и наибольшая скорость их может быть близка к скорости распространения самого света. При этом наибОгЛьшая скорость электронов совершенно не зависит от интенсивности источника света, а определяется только характером самих лучей. Все это имеет чрезвычайно важное значение для практического использования фотоэффекта. Такие огромные скорости позволили впоследствии сделать приборы и аппараты, которые, практически говоря, действуют мгновенно.

Позднейшие работы других ис-

Электрон. вырванный квантом из светочувствительного вещества катода, летит с огромной скоростью на анод.

Кванты красных лучей спектра можно сравнить с мелкой дробью Фиолетовые лучич— это поток уже крупной дроби, а крайние ультрафиолетовые лучи будут

целыми ружейными пулями.

следователей полностью подтвердили те результаты, которые получил Столетов.

Что мы теперь знаем о фотоэлектрическом эффекте? Мы знаем, что многие вещества под влиянием Света теряют отрицательный заряд. Мы знаем, что сильнее всего такое действие оказывает свет на щелочные металлы: калий, натрий, рубидий, цезий и др. Мы знаем, что далеко не все лучи света, падающие на какой-либо металл, оказывают одно и то же действие. Разные лучи спектра' по-разному «чувствуются» тем или иным металлом» Наиболее «энергичными» в этом отношении являются ультрафиолетовые лучи. А еще большее действие оказывают жесткие лучи Рентгена. Мы знаем, что под действием небольшого напряжения фототок заметно увеличивается, как это показал второй опыт Столетова на съезде естествоиспытателей.

Исследования фотоэлектрических явлений позволили не только лучше выяснить некоторые электрические свойства тел и использовать их на практике с помощью фотоэлементов, но и значительно глубже познать природу света. Все явления фотоэлектрического эффекта наилучшим образом объясняет современная квантовая теория света.

По этой теории свет представляет собой поток некоторых частиц разной величины, своеобразных атомов лучистой энергии. Каждая такая частица носит название фотона, или кванта. Эта частица обладает определенным запасом энергии. Величина энергии квантов у различных лучей различна.

Как же теперь объясняется внутренний механизм фотоэлектрического эффекта? Поток квантов как бы бомбардирует светочувствительное вещество. При этом кванты вырывают из него электроны. А электроны, как мы знаем, обладают отрицательным зарядом. Стало быть, под влиянием света вещество теряет свой отрицательный заряд.

Поместим теперь на небольшом расстоянии от освещаемого тела какой-либо проводник. Присоединим к нему и светочувствительному телу источник постоянного тока, причем так, чтобы положительный полюс был соединен с проводником, а отрицательный—с облученным телом. Тогда между проводником (анодом) и этим светочувствительным телом (катодом) возникнет электрическое поле. Это поле будет направлять электроны от катода к аноду. Поток этих электронов и создаст фотоэлектрический ток.

Чтобы вызвать фототок, кванты должны обладать достаточной энер-

18