- ισχυει πλεον το φωτοηλεκτρικο? - .-= Η ΓΝΩΣΗ =-.

Ας δούμε αρχικά την απλή θεώριση του «Φωτοηλεκτρικού φαινομένου». Με πολύ απλά λόγια σαν φωτοηλεκτρικό φαινόμενο ορίζουμε την εξαγωγή-παραγωγή ηλεκ-
τρονίων από μέταλλα κάτω από την επίδραση φωτός και ιδιαίτερα υπεριώδους
ακτινοβολίας.Φυσικά για την δημιουργία φωτοηλεκτρικού φαινομένου χρειαζόμα-
στε κάποια ειδική διάταξη.Έχοντας συνεπώς την ανάλογη πειραματική διάταξη
προκύπτουν ορισμένα βασικά στοιχεία που αποτελούν τους νόμους του φωτοη-
λεκτρικού φαινομένου.Έτσι λοιπόν έχουμε:
1) H ένταση του παραγώμενου ρεύματος με την μέθοδο του φωτοηλεκτρικού
φαινομένου είναι ανάλογη της φωτεινής ροής που πέφτει πάνω στο μέταλλο.
2)Η ταχύτητα των παραγωμένων ηλεκτρονίων εξαρτάται από την συχότητα
του χρησιμοποιούμενου φωτός.
3) Τα ρεύμα σταματά να παράγεται πέραν ορισμένης συχότηατς προσπίπτο-
τος φωτός.Αυτό εξαρτάται και από το είδος του χρησιμοποιούμενου μετάλλου.
Η εξήγηση του φωτοηλεκτρικού φαινομένου γίνεται με την βοήθεια της Κβαντο-
μηχανικής.Μάλιστα εκείνος ο οποίος έδωσε πλήρη εξήγηση του φαινομένου ή-
ταν ο Einstein.
Ομοίως πάλι με απλά λόγια ας δούμε πως εξηγεί η Κβαντομηχανική το φωτοηλεκ-
τρικό φαινόμενο.
Η υπό μορφή ακτινοβολίας εκπεμπομένη ενέργεια δεν διαδίδεται με συνεχή τρόπο
αλλά κατά διακεκριμένα στοιχειώδη ποσά ενέργειας που ονομάζονται «κβάντα
φωτός» ή «φωτόνια». Κάθε ένα από τα φωτόνια αυτά περιέχει κάποιο ποσό ενέρ-
γειας.Η ολική ενέργεια μιας φωτεινής δέσμης ισούται με το άθροισμα των επί μέ-
ρους ενεργειών των φωτονίων της δέσμης.Η ενέργεια που περιέχει κάθε φωτόνιο
oρίζεται κατά τον Plank, ότι είναι ανάλογος της συχνότητας της ακτινοβολίας.
δηλαδή Ε=h.ν , όπου ν η συχνότητα της ακτινοβολίας και h η παγκόσμια σταθερά
δράσης κατά Plank.Τούτη είναι ίση με 6.6Χ 10-27 erg.sec
Σύμφωνα λοιπόν με τα ανωτέρω προκειμένου να δράσει το φωτοηλεκτρικό φαινό-
μενο πρέπει από την μεταλλική φωτιζομένη επιφάνεια να εξαχθεί τουλάχιστον ένα
ηλεκτρόνιο.Για να εξέλθει το ηλεκτρόνιο από την μεταλλική μάζα χρειάζεται μια
ικανή ενέργεια η οποία θα υπερνικήσει τις ελκτικές, μεταξύ των ηλεκτρονίων του μετάλλου,δυνάμεις.Την απαιτούμενη αυτή ενέργεια την προσδίδει στο ηλεκτρόνιο
ένα προσπίπτον φωτόνιο.Εάν η συχνότητα της προσπίπτουσας ακτινοβολίας είναι
μικρή,πχ προέρχεται από κόκκινο φως,τότε και η ενέργεια του φωτονίου είναι
μικρή.Συνεπώς δεν εξάγεται ηλεκτρόνιο.Όσο όμως αυξάνεται η συχνότητα της
ακτινοβολίας, τόσο αυξάνεται και η ενέργεια του φωτονίου.Για κάποια τιμή δε
συχνότητας,πχ υπεριώδους ακτινοβολίας,παράγεται τόση ενέργεια ώστε να εξαχθεί
τουλάχιστον ένα ηλεκτρόνιο από την μεταλλική μάζα.Όσο μεγαλύτερος είναι ο
αριθμός των ενεργειακών φωτονίων τόσος και ο αριθμός των παραγωμένων ηλεκ-
τρονίων.
Το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο ανακαλύφθηκε από τον Hertz το 1887, για να εξηγη-
θεί στην συνέχεια από τον Einstein,όπως προανάφερα.
Η μαθηματική σχέση κατά Einstein που εξηγεί το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο έχει
ως εξής: 1/2m.v2=h.n-Φ.e, όπου m είναι η μάζα του ηλεκτρονίου, v η ταχύτητα
εκπομπής του και Φ η συνάρτηση του έργου εξόδου της φωτοευπαθούς μεταλλικής
επιφάνειας.Παρατηρούμε ότι στον ανωτέρω τύπο διατηρείται ο τύπος προσδιορισμού
της ενέργειας φωτονίου κατά Plank.
Ας έρθουμε τώρα στην ερώτηση της φίλης «περί της διατήρησης του φωτοηλεκτρι-
κού φαινομένου ή κατάργησης αυτού μέσα σε φούρνο μικροκυμάτων».Με λίγα λό-
για κάτι τέτοιο δεν ισχύει.Δηλαδή δεν είναι δυνατόν να παραχθεί φωτοηλεκτρικό
φαινόμενο σύμφωνα με τον ορισμό περί του φαινομένου.Διότι η λάμπα φθορίου
δεν έχει καμμία απολύτως κατασκευαστική σχέση με την ανάλογη διάταξη που
χρησιμοποιείται για το φαινόμενο.(Αν υπάρξει κάποιο πρόβλημα στην κατανόηση
ευχαρίστως να δώσω περισσότερες πληροφορίες).
Τοποθετώντας μία λάμπα φθορίου μέσα σε φούρνο μικροκυμάτων θα δημιουργήτο
κίνδυνος έξαρσης σπινθήρων και κατά συνέπεια βλάβης της μικροκυματικής λυ-
χνίας,λόγω του ότι η λαμπα φθορίου έχει πολλά μεταλλικά στοιχεία.Ως γνωστόν
απαγορεύεται χρήση μεταλλικών αντικειμένων μέσα σε φούρνο μικροκυμάτων.
Αλλά έαν υποθέσουμε ότι καταφέρναμε και βάζαμε την λάμπα στο φούρνο,τότε
το φωτεινό φαινόμενο που θα προέκυπτε δεν θα οφείλετο στο φωτοηλεκτρικό
φαινόμενο,αλλά στο φαινόμενο του ιονισμού.Για να κατανοήσει κανείς τι ακριβώς
θέλω να πω πρέπει να γνωρίζει την αρχή λειτουργίας του μικροκυματικού φούρνου.
Ας ληφθεί δε υπ’όψη ότι ο μικροκυματικός φούρνος παράγει ηλεκτρομαγνητική
ενέργεια και όχι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (φως).Επίσης η παραγώμενη συ-
χνότητα είναι πολύ μικρότερη της συχνότητας της υπεριώδους ακτινοβολίας, κατά
συνέπεια και αυτό το στοιχείο αποκλείει την περίπτωση εμφάνισης φωτοηλεκτρικού
φαινομένου.

Φιλικότατα
Πέτρος

Το Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο της Magnetron επιταχύνει κάποια ηλεκτρονια μέσα
στη λάμπα που τρακάρουν με το αέριο μέσα στη λάμπα με αποτέλεσμα περεταίρω
ιονισμό, περισσότερα ηλεκτρόνια και ούτω καθεξής. Καθώς επανασυνδέονται τα ηλεκτρόνια, εκπέμπουν ακτινοβολία που χτυπάει στο ασπρο φθωρίζον υλικό που
καλύπτει το εσωτερικό της λάμπας και αυτό φθωρίζει και φωτίζει.

Φίλε Πέτρο πολύ καλή η εξήγηση που έδωσες για το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

Θα ήθελα να ρωτήσω σχετικά με τη λεγόμενη λάμπα του Tesla. Στο μουσείο του στη Σερβία υπάρχει μια διάταξη που αν πλησιάσουμε μια λάμπα κοντά της αυτή ανάβει. Γνωρίζετε κάτι πάνω σε αυτό;

Εδώ μου βάζεις κάτι δύσκολο.Δεν έχω ακούσει για την συγκεκριμένη
διάταξη.Πάντως κάτι τέτοιο ΙΣΧΥΕΙ αλλά πιθανότατα βασισμένο σε
κάποια άλλη αρχή.Π.χ.Διάταξη PIR (διάταξη παθητικής θερμικής ανί-
χνευσης).Εάν μπορέσεις να μου δώσεις περισσότερα στοιχεία για την
διάταξη TESLA,ίσως να μπορέσω να σου δώσω κάποια εξήγηση.
Πάντοτε στην διάθεσή σου.

Φιλικότατα
Πέτρος