السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
الاخت الكريمة 212 فيز
الفوتون ما هو إلا الوجه أو الصورة المادية للضوء وبالتالي فإن له طاقة وكتلة وكمية حركة مثله مثل أي جسيم كالالكترون والبروتون وغيرها ... لذا فإن الصيغة E = m ×c^2 يمكن تطبيقها على الفوتون ومعرفة كتلته
أخي الزمان
الظاهرة الكهروضوئية أمرها يسير إن شاء الله ولا أعلم أين مكن الاشكال لديك ولعلك تجد لها شرحاً وافياً باذن الله ولكن في موقع الفيزياء (دعاية على الماشي
'> )
باختصار
هذه الظاهرة تطلق على عملية انتاج تيار كهربائي (إلكترونات) من خلال اسقاط فوتونات (ضوء) على سطح فلز أو معدن
فكرة هذه العلملية تدور على أساس أن كل الكترونات المعدن تكون مرتبطة بذراتها ... وطبعاً فإن قوة الارتباط هذه مقدارها يختلف من معدن إلى آخر .... وحتى نتمكن من اخراج تلك الالكترونات وفك ارتباطها بذراتها علينا أن نعطيها طاقة مناسبة يتمكن كل الكترون بواسطتها من الهروب والفكاك من الارتباط والبحث عن الحرية
تخيل أن هناك الكتروناً يرتبط بذرته بطاقة قدرها 1 الكترون فولت
لو اعطينا هذا الالكترون طاقة قدرها 0.5 ev هل سيتطيع الحصول على حريته ؟؟ بالطبع لا ..لأن هذه الطاقة غير كافية ... وبالمثل لو اعطيناه أي طاقة أقل من ا ev
ولكن ماذا لو اعطيناه طاقة تساوي 1 ev ؟؟ طبعاً سيتمكن الالكترون من التحرر والشعور بالحرية ... ولكنه لا يستطيع الحركة لأنه لا يمكلك طاقة اضافية تمكنه من الحركة .... ولكن عندما يعطى طاقة أكبر من طاقة الارتباط مثلاً 1.5 ev فإنه سيدفع 1 ev من أجل حريته ..ويستغل الباقي (0.5 ev ) على شكل طاقة حركية يتحرك بها .
الالكترونات الموجودة على سطح المعدن تستطيع الحصول على الطاقة من خلال امتصاصها للفوتونات الضوئية الساقطة على السطح .... ولكن كما قلنا سابقاً فإن الالكترون يحتاج إلى طاقة محددة ( طاقة العتبة ) والتي تمكنه من مقاومة طاقة الارتباط ... وبالتالي فليس أي فوتون يستطيع تخليص ذلك الالكترون ..وإنما يجب أن يكون أن يحمل الفوتون طاقة ( E = h × f ) كافية تساوي أو تزيد على طاقة الارتباط (طاقة العتبة ) ويسمى تردد الفوتون الذي الذي يملك (طاقة العتبة ) بـ (تردد العتبة ) أو (Thershold frequency)
لو تحاول التأمل في تجارب الكهروضوئية فإنك تلاحظ ما يلي :
لو سلطنا على المعدن اشعة ضوئية (فوتونات) ذات تردد أقل من تردد العتبة ... فلن يكون هناك أي تحرر للالكترونات بمعنى آخر لن يكون هناك أي تيار كهربائي ناتج حتى لو قمنا بزيادة كمية الضوء الساقطة (شدة الاشعاع)
لو سلطنا على المعدن اشعة ضوئية ذات تردد أكبر من تردد العتبة ... فسوف تتحرر الكترونات وينتج عن ذلك سريات تيار كهربائي .... لكن ماذا لو قمنا بزيادة الاشعة الساقطة ؟ ... في هذه الحالة ستتحرر الاكترونات أكثر وبالتالي سينتج إلينا تيار كهربائي أكبر .
أتمنى أن يكون في هذا الشرح البسيط فائدة لفهم اساس ظاهرة الكهروضيئة ... وبالله التوفيق
أخوك / ابو سلمان