اثر فوتوالکتریک
اثر فوتوالکتریک (Photoelectric effect) پدیده‌ای است الکتروکوانتومی که در آن الکترون بعد از جذب انرژی از فوتون، یک پرتوی الکترومغناطیسی مانند پرتوی ایکس یا انوار مرئی، از ماده گسیل می‌شود.
این پدیده همچنین به اثر هرتز معروف است و این به خاطر کشفش توسط هاینریش هرتز است (هرچند امروزه این لفظ بلااستفاده می‌باشد). اثر فوتوالکتریک با فوتونهایی با انرژی پایین در حدود چند الکترون‌ولت مشاهده می‌شود. اگر فوتون به اندازهٔ کافی انرژی بالا داشته باشد (در حد چند کیلو الکترون‌ولت) پدیدهٔ دیگری به نام اثر پراکندگی کامپتون و اگر انرژی آن در حد چند مگا الکترون‌ولت باشد پدیدهٔ دیگری به نام جفت‌سازی (Pair production) رخ می‌دهد. مطالعهٔ پدیدهٔ فوتوالکتریک منجر به گام‌های مهمی در درک حقیقت کوانتومی نور شد.
این اثر یکی از بخش‌های مهم فیزیک است که در سال ۱۹۲۱ آلبرت اینشتین به خاطر آن جایزه نوبل فیزیک گرفت.
نتایج آزمایش بر روی پدیدهٔ فوتوالکتریک
- برای یک فلز و فرکانس پرتوی ورودی، آهنگ افزایش تعداد فوتوالکترون‌های گسیل شده رابطهٔ مستقیم با شدت تابش پرتوی ورودی دارد.
- برای یک فلز، یک فرکانس مینیمم مشخصی از پرتوی ورودی وجود دارد که پایین‌تر از آن هیچ فوتوالکترونی گسیل نمی‌شود، که ما آن را فرکانس آستانه (فرکانس قطع) می‌نامیم.
- در فرکانس‌های بالاتر از فرکانس آستانه، ماکزیمم انرژی جنبشی هر فوتوالکترون گسیل شده به شدت تابش پرتوی ورودی وابسته نیست و البته به فرکانس پرتو بستگی دارد.
- شدت نور تأثیری بر ولتاژ قطع ندارد. (ولتاژ قطع توسط بسامد نور مشخص می‌شود)
- فرکانس نور تأثیری بر بیشینه شرت جریان ندارد. (شدت نور تعیین‌کننده بیشینه شدت جریان است)
- زمان تأخیر بین تابش پرتوی ورودی و گسیل فوتوالکترون خیلی کوچک است، کمتر از ۱۰^-۹ ثانیه.
