Fotoelektrický jav

Tento applet predstavuje jednoduchú demonštráciu fotoelektrického javu. Jav možno pozorovať, ak dopadá svetlo určitej vlnovej dĺžky na povrch kovu. Výsledkom je, že dopadajúci svetelný fotón vyrazí elektrón. Jav sa dá zistiť meraním prúdu v zapojenom okruhu. Môžeš robiť pokusy pri rozličných voľbách parametrov. Možno zvoliť kov pri ktorom na uvolnenie elektrónu bude, za inak rovnakých podmienok, treba svetlo s menšou vlnovou dĺžkou. Fotón teda môže alebo nemusí mať dostatočnú energiu potrebnú na uvolnenie elektrónu. Možno vyskúšať rozličné vlnové dĺžky a rozličné kovy. Dá sa zistiť, že pre každú dvojicu kovu a farby svetla, existuje také brzdné napätie, ktoré nedovolí elektrónu prejsť medzi elektródami a uzavrieť elektrický okruh.

Voľbu parametrov (druh kovu, brzdné napätie a energia fotónu) sa umožňuje tlačidlo "Set Parameters" v strede okna. Experiment spustíme (necháme dopadať fotón s nastavenou energiou na povrch kovu). Keď ťukneš na tlačidlo "Start Experiment" spustíš animáciu pokusu. Napríklad pri sodíkovej katóde treba aby mal svetelný fotón energiu najmenej 3 eV pri nulovom brzdnom napätí aby sa uvolneným elektrónom uzavrel okruh. Keď experiment skončí nájdeš v okne vysvetlenie videného a interpretáciu zisteného.  (Po slovensky nižšie.)

Keď fotón dopadne na povrch kovu odovzdá všetku svoju energiu elektrónu. Elektrón túto prijatú energiu využije

na zmenu energetického stavu pri svojom voľnom pohybe vo vnútri kovu. Ak energia fotónu je dostatočne veľká

môže dôjsť až k uvolneniu elektrónu z povrchu kovu. Teda ak má fotón dostatočne vysokú frekvenciu môže sa stať,

že sa z povrchu kovu začnú uvoľňovať elektróny s kinetickou energiou rovnajúcou sa rozdielu energie dopadajúceho

fotónu a výstupnej práce elektrónu. Ak je brzdné napätie príliš veľké tak na povrchu kovu katódy - emitora sa objaví

modrý kotúčik znázorňujúci uvolnený elektrón. Ak zmenšíme brzdné napätie pod hodnotu kinetickej energie uvolneného

elektrónu, elektrón sa dostane až na anódu a uzavrie sa elektrický okruh. Naša animácia to demonštruje objavením

sa modrého kotúčika znázorňujúceho elektrón na anóde - kolektore a výrazným blikaním galvanometra v okruhu.

Galvanometrom totiž  prechádza prúd.

Môžete sledovať fotoelektrický jav pri rôznych energiách dopadajúcich fotónov, pri zmenách brzdného napätia a zmenách

kovových povrchov anódy - emitora fotónov.

V texte okna sa objavia aj hodnoty energie zvoleného fotónu,

výstupnej práce zvoleného kovu a nastavenej hodnoty brzdného napätia.