in 1839, Alexandre Edmond Becquerel

in 1839, Alexandre Edmond Becquerel discovered the photovoltaic effect while studying the effect of light on electrolytic cells.[18] Though not equivalent to the photoelectric effect, his work on photovoltaics was instrumental in showing a strong relationship between light and electronic properties of materials. In 1873, Willoughby Smith discovered photoconductivity in selenium while testing the metal for its high resistance properties in conjunction with his work involving submarine telegraph cables.[19]

Johann Elster (1854–1920) and Hans Geitel (1855–1923), students in Heidelberg, developed the first practical photoelectric cells that could be used to measure the intensity of light.[20][21]:458 Elster and Geitel had investigated with great success the effects produced by light on electrified bodies.[22]


Heinrich Rudolf Hertz
In 1887, Heinrich Hertz observed the photoelectric effect and the production and reception of electromagnetic waves.[15] He published these observations in the journal Annalen der Physik. His receiver consisted of a coil with a spark gap, where a spark would be seen upon detection of electromagnetic waves. He placed the apparatus in a darkened box to see the spark better. However, he noticed that the maximum spark length was reduced when in the box. A glass panel placed between the source of electromagnetic waves and the receiver absorbed ultraviolet radiation that assisted the electrons in jumping across the gap. When removed, the spark length would increase. He observed no decrease in spark length when he replaced glass with quartz, as quartz does not absorb UV radiation. Hertz concluded his months of investigation and reported the results obtained. He did not further pursue investigation of this effect.

The discovery by Hertz[23] in 1887 that the incidence of ultra-violet light on a spark gap facilitated the passage of the spark, led immediately to a series of investigations by Hallwachs,[24] Hoor,[25] Righi[26] and Stoletow.[27][28][29][30][31][32][33] on the effect of light, and especially of ultra-violet light, on charged bodies. It was proved by these investigations that a newly cleaned surface of zinc, if charged with negative electricity, rapidly loses this charge however small it may be when ultra-violet light falls upon the surface; while if the surface is uncharged to begin with, it acquires a positive charge when exposed to the light, the negative electrification going out into the gas by which the metal is surrounded; this positive electrification can be much increased by directing a strong airblast against the surface. If however the zinc surface is positively electrified it suffers no loss of charge when exposed to the light: this result has been questioned, but a very careful examination of the phenomenon by Elster and Geitel[34] has shown that the loss observed under certain circumstances is due to the discharge by the light reflected from the zinc surface of negative electrification on neighbouring conductors induced by the positive charge, the negative electricity under the influence of the electric field moving up to the positively electrified surface.[35]

With regard to the Hertz effect, the researches from the start showed a great complexity of the phenomenon of photoelectric fatigue — that is, the progressive diminution of the effect observed upon fresh metallic surfaces. According to an important research by Wilhelm Hallwachs, ozone played an important part in the phenomenon.[36] However, other elements enter such as oxidation, the humidity, the mode of polish of the surface, etc. It was at the time not even sure that the fatigue is absent in a vacuum.

In the period from February 1888 and until 1891, a detailed analysis of photoeffect was performed by Aleksandr Stoletov with results published in 6 works; four of them in Comptes Rendus, one review in Physikalische Revue (translated from Russian), and the last work in Journal de Physique. First, in these works Stoletov invented a new experimental setup which was more suitable for a quantitative analysis of photoeffect. Using this setup, he discovered the direct proportionality between the intensity of light and the induced photo electric current (the first law of photoeffect or Stoletov's law). One of his other findings resulted from measurements of the dependence of the intensity of the electric photo current on the gas pressure, where he found the existence of an optimal gas pressure Pm corresponding to a maximum photocurrent; this property was used for a creation of solar cells.[citation needed]

In 1899, J. J. Thomson investigated ultraviolet light in Crookes tubes.[37] Thomson deduced that the ejected particles were the same as those previously found in the cathode ray, later called electrons, which he called "corpuscles". In the research, Thomson enclosed a metal plate (a cathode) in a vacuum tube, and exposed it to high frequency radiation.[38] It was thought that the oscillating electromagnetic fields caused the atoms' field to resonate and, after reaching a certain amplitude, caused a subatomic "corpuscle" to be emitted, and current to be detected. The amount of this current varied with the intensity and colour of the radiation. Larger radiation intensity or frequency would produce more current.[citation needed]

20th century[edit]
The discovery of the ionization of gases by ultra-violet light was made by Philipp Lenard in 1900. As the effect was produced across several centimeters of air and made very great positive and small negative ions, it was natural to interpret the phenomenon, as did J. J. Thomson, as a Hertz effect upon the solid or liquid particles present in the gas.[15]


Hungarian physicist Philipp Lenard
In 1902, Lenard observed that the energy of individual emitted electrons increased with the frequency (which is related to the color) of the light.[6]

This appeared to be at odds with Maxwell's wave theory of light, which predicted that the electron energy would be proportional to the intensity of the radiation.

Lenard observed the variation in electron energy with light frequency using a powerful electric arc lamp which enabled him to investigate large changes in intensity, and that had sufficient power to enable him to investigate the variation of potential with light frequency. His experiment directly measured potentials, not electron kinetic energy: he found the electron energy by relating it to the maximum stopping potential (voltage) in a phototube. He found that the calculated maximum electron kinetic energy is determined by the frequency of the light. For example, an increase in frequency results in an increase in the maximum kinetic energy calculated for an electron upon liberation – ultraviolet radiation would require a higher applied stopping potential to stop current in a phototube than blue light. However Lenard's results were qualitative rather than quantitative because of the difficulty in performing the experiments: the experiments needed to be done on freshly cut metal so that the pure metal was observed, but it oxidised in a matter of minutes even in the partial vacuums he used. The current emitted by the surface was determined by the light's intensity, or brightness: doubling the intensity of the light doubled the number of electrons emitted from the surface.

The researches of Langevin and those of Eugene Bloch[39] have shown that the greater part of the Lenard effect is certainly due to this 'Hertz effect'. The Lenard effect upon the gas[clarification needed] itself nevertheless does exist. Refound by J. J. Thomson[40] and then more decisively by Frederic Palmer, Jr.,[41][42] it was studied and showed very different characteristics than those at first attributed to it by Lenard.[15]


Einstein, in 1905, when he wrote the Annus Mirabilis papers
In 1905, Albert Einstein solved this apparent paradox by describing light as composed of discrete quanta, now called photons, rather than continuous waves. Based upon Max Planck's theory of black-body radiation, Einstein theorized that the energy in each quantum of light was equal to the frequency multiplied by a constant, later called Planck's constant. A photon above a threshold frequency has the required energy to eject a single electron, creating the observed effect. This discovery led to the quantum revolution in physics and earned Einstein the Nobel Prize in Physics in 1921.[43] By wave-particle duality the effect can be analyzed purely in terms of waves though not as conveniently.[44]


Albert Einstein's mathematical description of how the photoelectric effect was caused by absorption of quanta of light was in one of his 1905 papers, named "On a Heuristic Viewpoint Concerning the Production and Transformation of Light". This paper proposed the simple description of "light quanta", or photons, and showed how they explained such phenomena as the photoelectric effect. His simple explanation in terms of absorption of discrete quanta of light explained the features of the phenomenon and the characteristic frequency.

The idea of light quanta began with Max Planck's published law of black-body radiation ("On the Law of Distribution of Energy in the Normal Spectrum"[45]) by assuming that Hertzian oscillators could only exist at energies E proportional to the frequency f of the oscillator by E = hf, where h is Planck's constant. By assuming that light actually consisted of discrete energy packets, Einstein wrote an equation for the photoelectric effect that agreed with experimental results. It explained why the energy of photoelectrons was dependent only on the frequency of the incident light and not on its intensity: a low-intensity, high-frequency source could supply a few high energy photons, whereas a high-intensity, low-frequency source would supply no photons of sufficient individual energy to dislodge any electrons. This was an enormous theoretical leap, but the concept was strongly resisted at first because it co

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ในปี 1839, อเล็กซานเดเอดมันด์ Becquerel พบผลกระทบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในขณะที่เรียนผลกระทบของแสงในเซลล์ไฟฟ้า. [18] แม้ว่าจะไม่เทียบเท่ากับผลตาแมวทำงานเกี่ยวกับระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ของเขาเป็นเครื่องมือในการแสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่างแสงและคุณสมบัติของวัสดุอิเล็กทรอนิกส์ ใน 1873, วิลสมิ ธ ค้นพบ photoconductivity ซีลีเนียมในขณะที่การทดสอบโลหะสำหรับคุณสมบัติต้านทานสูงร่วมกับการทำงานของเขาที่เกี่ยวข้องกับสายโทรเลขเรือดำน้ำ. [19] Elster โยฮันน์ (1854-1920) และฮันส์ Geitel (1855-1923) นักเรียนในไฮเดลเบิร์ก การพัฒนาเซลล์แรกตาแมวปฏิบัติที่สามารถนำมาใช้ในการวัดความเข้มของแสง [20] [21].. 458 Elster Geitel และได้ตรวจสอบกับความสำเร็จที่ดีผลกระทบที่เกิดจากแสงไฟฟ้าในร่างกาย [22] เฮ็นรูดอล์ฟเฮิร์ตซ์ใน 1887, เฮ็นเฮิรตซ์สังเกตผลตาแมวและการผลิตและการรับของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า. [15] เขาตีพิมพ์สังเกตเหล่านี้ในวารสาร Annalen der Physik รับของเขาประกอบด้วยขดลวดที่มีช่องว่างจุดประกายที่จุดประกายจะเห็นเมื่อการตรวจสอบของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เขาวางอุปกรณ์ในกล่องที่มืดจะเห็นประกายไฟที่ดีกว่า แต่เขาสังเกตเห็นว่าระยะเวลาในการจุดประกายสูงสุดลดลงเมื่ออยู่ในกล่อง แผงกระจกวางอยู่ระหว่างแหล่งที่มาของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและรับดูดซึมรังสีอัลตราไวโอเลตที่ช่วยอิเล็กตรอนในการกระโดดข้ามช่องว่าง เมื่อออกยาวประกายจะเพิ่มขึ้น เขาสังเกตเห็นการลดลงของระยะเวลาในการจุดประกายเมื่อเขาถูกแทนที่ด้วยแก้วที่มีผลึกควอทซ์ไม่ดูดซับรังสียูวี เฮิรตซ์เดือนของเขาได้ข้อสรุปของการตรวจสอบและรายงานผลที่ได้รับ เขาไม่ได้ต่อไปติดตามตรวจสอบผลกระทบนี้. ค้นพบโดยเฮิร์ตซ์ [23] ในปี 1887 ที่อัตราการเกิดของแสงอัลตร้าไวโอเลตในช่องว่างจุดประกายการอำนวยความสะดวกทางเดินของจุดประกายนำทันทีที่ชุดสืบสวนโดย Hallwachs [24 ] Hoor, [25] Righi [26] และ Stoletow. [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] ผลของแสงและโดยเฉพาะอย่างยิ่งของแสงอัลตร้าไวโอเลตในการเรียกเก็บเงิน ร่างกาย มันได้รับการพิสูจน์โดยการตรวจสอบเหล่านี้ที่ทำความสะอาดพื้นผิวใหม่ของสังกะสีถ้าเรียกเก็บเงินกับการผลิตไฟฟ้าเชิงลบอย่างรวดเร็วสูญเสียค่าใช้จ่ายนี้ขนาดเล็ก แต่มันอาจจะเป็นเมื่อแสงอัลตร้าไวโอเลตตกอยู่บนพื้นผิว; ในขณะที่ถ้าพื้นผิวที่เป็นประจุจะเริ่มต้นด้วยมันได้มาประจุบวกเมื่อสัมผัสกับแสงที่ใช้พลังงานไฟฟ้าในเชิงลบออกไปเป็นก๊าซโดยที่โลหะล้อมรอบ; นี้ใช้พลังงานไฟฟ้าในเชิงบวกจะเพิ่มขึ้นมากโดยการกำกับ airblast ที่แข็งแกร่งกับพื้นผิว แต่ถ้าผิวสังกะสีมันไฟฟ้าบวกทนทุกข์ทรมานการสูญเสียของไม่มีค่าใช้จ่ายเมื่อสัมผัสกับแสง: ผลนี้ได้รับการสอบสวน แต่ตรวจสอบอย่างรอบคอบมากของปรากฏการณ์โดย Elster และ Geitel [34] ได้แสดงให้เห็นว่าการสูญเสียที่สังเกตได้ในบางกรณี เกิดจากการปล่อยแสงสะท้อนจากพื้นผิวสังกะสีของกระแสไฟฟ้าเชิงลบเกี่ยวกับไฟฟ้าที่อยู่ใกล้เคียงที่เกิดจากค่าใช้จ่ายในเชิงบวกเชิงลบไฟฟ้าภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าที่เดินขึ้นไปยังพื้นผิวไฟฟ้าในเชิงบวก. [35] ในเรื่องเกี่ยวกับ ผลเฮิรตซ์ตั้งแต่เริ่มต้นงานวิจัยแสดงให้เห็นความซับซ้อนที่ดีของปรากฏการณ์ของความเหนื่อยล้าตาแมว - นั่นคือการลดความก้าวหน้าของผลกระทบที่สังเกตเมื่อพื้นผิวโลหะสด ตามการวิจัยที่สำคัญโดยวิลเฮล์ Hallwachs โอโซนเล่นเป็นส่วนสำคัญในปรากฏการณ์. [36] แต่องค์ประกอบอื่น ๆ เช่นการเข้าสู่การเกิดออกซิเดชันความชื้น, โหมดของการขัดผิวและอื่น ๆ มันเป็นช่วงเวลาไม่ได้ แน่ใจว่าเมื่อยล้าไม่อยู่ในสูญญากาศ. ในช่วงกุมภาพันธ์ 1888 จนถึง 1891, วิเคราะห์รายละเอียดของ photoeffect ได้ดำเนินการโดยอเล็กซานเด Stoletov กับผลลัพธ์ที่ตีพิมพ์ในงาน 6; สี่ของพวกเขาใน Comptes Rendus หนึ่งในการตรวจสอบชุด Physikalische (แปลจากรัสเซีย) และการทำงานที่ผ่านมาในวารสารเดร่างกาย ครั้งแรกในงานนี้ Stoletov คิดค้นทดลองติดตั้งใหม่ที่มีความเหมาะสมมากขึ้นสำหรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณของ photoeffect ใช้การตั้งค่านี้เขาพบว่าสัดส่วนโดยตรงระหว่างความเข้มของแสงและปัจจุบันภาพเหนี่ยวนำไฟฟ้า (กฎข้อแรกของ photoeffect หรือกฎหมายของ Stoletov) หนึ่งในการค้นพบอื่น ๆ ของเขาเป็นผลมาจากการวัดของการพึ่งพาอาศัยของความเข้มของภาพที่กระแสไฟฟ้าความดันก๊าซซึ่งเขาพบว่าการดำรงอยู่ของความดันก๊าซที่เหมาะสมสอดคล้องกับ Pm สูงสุด photocurrent; โรงแรมนี้จะใช้สำหรับการสร้างเซลล์แสงอาทิตย์. [อ้างจำเป็น] ในปี 1899 เจเจทอมสันสอบสวนแสงอัลตราไวโอเลตในหลอด Crookes. [37] ทอมสันอนุมานได้ว่าอนุภาคที่พุ่งออกมาเป็นเช่นเดียวกับที่พบก่อนหน้านี้ในรังสีแคโทดที่เรียกว่าต่อมา อิเล็กตรอนซึ่งเขาเรียกว่า "corpuscles" ในการวิจัยการปิดล้อมทอมสันแผ่นโลหะ (แคโทด) ในหลอดสูญญากาศและสัมผัสมันรังสีความถี่สูง. [38] มันก็คิดว่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการสั่นสนามอะตอม 'เพื่อสะท้อนและหลังจากที่ไปถึงบางอย่าง คลื่นที่เกิดจากโมเลกุล "เม็ดโลหิต" ที่จะปล่อยออกมาและในปัจจุบันที่จะตรวจพบ จำนวนเงินที่แตกต่างกันนี้ในปัจจุบันมีความเข้มและสีของรังสี ความเข้มของรังสีขนาดใหญ่หรือความถี่ที่จะผลิตเป็นปัจจุบันมากขึ้น. [อ้างจำเป็น] ศตวรรษที่ 20 [แก้ไข] การค้นพบของไอออนไนซ์ของก๊าซด้วยแสงอัลตร้าไวโอเลตที่ถูกสร้างขึ้นโดยฟิลิปป์ Lenard ในปี 1900 ในฐานะที่เป็นผลกระทบเป็นจำนวนมากในหลายเซนติเมตรของอากาศและ ทำในเชิงบวกที่ดีมากและขนาดเล็กประจุลบมันเป็นธรรมชาติที่จะตีความปรากฏการณ์เช่นเดียวกับเจเจทอมสันเป็นผลเฮิรตซ์เมื่ออนุภาคของแข็งหรือของเหลวอยู่ในก๊าซ. [15] ฟิสิกส์ฮังการี Lenard ฟิลิปป์ในปี 1902 Lenard ตั้งข้อสังเกตว่า พลังงานของอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาของแต่ละบุคคลเพิ่มขึ้นด้วยความถี่ (ซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับสี) ของแสง. [6] นี้ดูเหมือนจะขัดแย้งกับทฤษฎีคลื่นแมกซ์เวลของแสงซึ่งคาดการณ์ว่าพลังงานอิเล็กตรอนจะเป็นสัดส่วนกับความรุนแรง ของรังสี. Lenard สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงในการใช้พลังงานของอิเล็กตรอนที่มีความถี่แสงที่ใช้หลอดไฟอาร์คไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพซึ่งทำให้เขาสามารถที่จะตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ในความรุนแรงและมีอำนาจเพียงพอที่จะช่วยให้เขาในการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของศักยภาพที่มีความถี่แสง การทดลองของเขาศักยภาพวัดได้โดยตรงไม่อิเล็กตรอนพลังงานจลน์เขาพบอิเล็กตรอนพลังงานโดยเกี่ยวข้องกับมันไปหยุดที่มีศักยภาพสูงสุด (แรงดัน) ใน phototube เขาพบว่าอิเล็กตรอนสูงสุดคำนวณพลังงานจลน์จะถูกกำหนดโดยความถี่ของแสง ยกตัวอย่างเช่นการเพิ่มขึ้นของผลความถี่ในการเพิ่มขึ้นของพลังงานจลน์สูงสุดคำนวณสำหรับการปลดปล่อยอิเล็กตรอนเมื่อ - รังสีอัลตราไวโอเลตจะต้องนำมาใช้หยุดสูงที่มีศักยภาพที่จะหยุดในปัจจุบัน phototube กว่าแสงสีฟ้า อย่างไรก็ตามผลการ Lenard ของถูกคุณภาพมากกว่าเชิงปริมาณเนื่องจากความยากลำบากในการปฏิบัติทดลอง: การทดลองที่จำเป็นต้องทำในโลหะตัดสดใหม่เพื่อให้โลหะบริสุทธิ์ก็สังเกตเห็น แต่มันเหลี่ยมในไม่กี่นาทีแม้จะอยู่ในเครื่องดูดฝุ่นบางส่วนที่เขาใช้ . ปัจจุบันปล่อยออกมาจากพื้นผิวที่ถูกกำหนดโดยความเข้มของแสงหรือความสว่าง:. สองเท่าของความเข้มของแสงเพิ่มจำนวนของอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวของงานวิจัยของ Langevin และของยูโบลช [39] แสดงให้เห็นว่าคนส่วนใหญ่ ของผลกระทบ Lenard แน่นอนเนื่องจากนี้ 'เฮิร์ตซ์ผล' ผล Lenard เมื่อก๊าซ [ชี้แจงจำเป็น] แต่ตัวเองไม่อยู่ refound โดยเจเจทอมสัน [40] จากนั้นเด็ดขาดมากขึ้นโดยเฟรเดพาลเมอร์จูเนียร์. [41] [42] มันก็แสดงให้เห็นว่าการศึกษาและลักษณะที่แตกต่างกันมากกว่าผู้ที่ประกอบแรกที่จะได้โดย Lenard. [15] ไอน์สไตในปี 1905 เมื่อเขาเขียนเอกสาร Annus Mirabilis ในปี 1905 Albert Einstein แก้ไขความขัดแย้งนี้โดยการอธิบายแสงประกอบด้วยควอนตั้มต่อเนื่องตอนนี้เรียกว่าโฟตอนมากกว่าคลื่นอย่างต่อเนื่อง ขึ้นอยู่กับทฤษฎีมักซ์พลังค์ของรังสีสีดำร่างกาย Einstein มหาเศรษฐีที่ใช้พลังงานในแต่ละควอนตัมของแสงเท่ากับความถี่คูณด้วยค่าคงที่ต่อมาเรียกว่าค่าคงที่ของพลังค์ โฟตอนเหนือความถี่เกณฑ์มีพลังงานที่จำเป็นที่จะนําอิเล็กตรอนเดียวสร้างผลกระทบที่สังเกต การค้นพบนี้นำไปสู่การปฏิวัติในฟิสิกส์ควอนตัมและได้รับไอสไตน์ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1921 [43] โดยคู่คลื่นอนุภาคผลสามารถวิเคราะห์ได้อย่างหมดจดในแง่ของคลื่น แต่ไม่เป็นที่สะดวก. [44] อัลเบิร์คำอธิบายทางคณิตศาสตร์ของ Einstein วิธีการที่ผลตาแมวที่เกิดจากการดูดซึมของควอนตั้มของแสงเป็นหนึ่งใน 1905 เอกสารของเขาชื่อ "ในมุมมอง Heuristic เกี่ยวกับการผลิตและการเปลี่ยนแปลงของแสง" บทความนี้เสนอคำอธิบายที่เรียบง่ายของ "ควอนตั้มแสง" หรือโฟตอนและแสดงให้เห็นว่าพวกเขาอธิบายปรากฏการณ์เช่นผลตาแมว คำอธิบายง่ายๆของเขาในแง่ของการดูดซึมของควอนตั้มที่ไม่ต่อเนื่องของแสงที่อธิบายคุณสมบัติของปรากฏการณ์และความถี่ในลักษณะ. ความคิดของควอนตั้มแสงเริ่มต้นด้วยมักซ์พลังค์ตีพิมพ์กฎหมายของรังสีดำร่างกาย ("ในกฎหมายของการแพร่กระจายของพลังงาน สเปกตรัมปกติ "[45]) โดยสมมติว่า oscillators Hertzian เท่านั้นที่สามารถอยู่ในพลังงาน E สัดส่วนกับความถี่ของออสซิลฉทาง E = HF ที่ h คือคงตัวของพลังค์ โดยสมมติว่าแสงจริงประกอบด้วยแพ็คเก็ตพลังงานที่ไม่ต่อเนื่อง, ไอสไตน์เขียนสมการผลตาแมวที่เห็นด้วยกับผลการทดลอง มันอธิบายว่าทำไมการใช้พลังงานของ photoelectrons ขึ้นอยู่เฉพาะกับความถี่ของแสงที่ตกกระทบและไม่อยู่ในความรุนแรงของมัน: ความเข้มต่ำแหล่งความถี่สูงสามารถจัดหาโฟตอนพลังงานสูงไม่กี่ในขณะที่ความเข้มสูงแหล่งความถี่ต่ำ จะจัดหาพลังงานโฟตอนแต่ละเพียงพอที่จะทำให้หลุดจากอิเล็กตรอนใด ๆ นี่คือการก้าวกระโดดทางทฤษฎีมหาศาล แต่แนวคิดต่อต้านอย่างรุนแรงในตอนแรกเพราะมันร่วม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ใน 1839 , อเล็กซานเดอร์เอ็ดมันด์ เห้งเจียค้นพบผล photovoltaic ในขณะที่การศึกษาผลของแสงในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ [ 18 ] แม้จะไม่เทียบเท่ากับปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก ผลงานของเขาในเซลล์สุริยะเป็นเครื่องมือในการแสดงความสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่างแสงและสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุ 1873 ใน ,วิลเลอห์บีสมิธค้นพบ photoconductivity ในซีลีเนียมในขณะที่การทดสอบโลหะ สำหรับคุณสมบัติการต้านทานสูงร่วมกับงานของเขาเกี่ยวข้องกับเรือดำน้ำโทรเลขสายเคเบิล [ 19 ]

โยฮันน์ เอลสเตอร์ ( 1854 – 1920 ) และฮันส์ geitel ( 1853 – 1923 ) นักเรียนใน Heidelberg , การพัฒนาครั้งแรกในทางปฏิบัติโฟโตอิเล็กทริกเซลล์ที่สามารถใช้เพื่อวัดความ ของแสง [ 20 ] [ 21 ] :458 Elster geitel ได้ตรวจสอบดีและประสบความสำเร็จผลที่ผลิตโดยไฟไฟฟ้าร่างกาย [ 22 ]


เฮนริชรูดอล์ฟเฮิรตซ์
ในปี 1887 ไฮน์ริชเฮิรตซ์สังเกตปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก และการผลิตและการรับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า [ 15 ] เขาเผยแพร่ข้อสังเกตเหล่านี้ในวารสารนนาเลนแดร์ฟิ ก . รับ ได้แก่ ขดลวดกับจุดประกายช่องว่างที่เป็นประกายจะเห็นเมื่อตรวจจับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เขาวางอุปกรณ์ในกล่องมืดเห็นประกายดี อย่างไรก็ตาม เขาสังเกตเห็นว่า ความยาวประกายสูงสุดลดลงเมื่ออยู่ในกล่อง กระจกแผงอยู่ระหว่างแหล่งที่มาของสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และดูดซึมรังสีอัลตราไวโอเลตที่ช่วยอิเล็กตรอนในการกระโดดข้ามช่องว่าง เมื่อออกประกายความยาวจะเพิ่มขึ้น เขาสังเกตไม่ลดความยาวประกายเมื่อเขาถูกแทนที่ด้วยแก้วควอทซ์ , ควอทซ์ไม่ได้ดูดซับรังสี UV เฮิรตซ์สรุปของเขาเดือนของการสอบสวนและรายงานผลที่ได้ เขาไม่ได้เพิ่มเติมติดตามตรวจสอบผลกระทบนี้ .

การค้นพบโดยเฮิรตซ์ [ 23 ] ในปี 1887 ว่าอุบัติการณ์ของแสงอัลตราไวโอเล็ตในจุดประกายให้เกิดช่องว่างทางเดินของไฟ LED ทันทีที่ชุดสืบสวนโดย hallwachs [ 24 ] hoor [ 25 ] righi [ 26 ] และ stoletow [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] ผลของแสง โดยแสงอัลตราไวโอเล็ต ที่เรียกเก็บศพมันถูกพิสูจน์โดยการตรวจสอบเหล่านี้ที่เพิ่งทำความสะอาดผิวสังกะสี ถ้าชาร์จด้วยไฟฟ้าลบอย่างรวดเร็วสูญเสียนี้ชาร์จขนาดเล็กอย่างไรก็ตามอาจเมื่ออัลตร้าไวโอเล็ตแสงตกบนพื้นผิว ในขณะที่ถ้าพื้นผิวไม่มีประจุไฟฟ้า เพื่อเริ่มต้นกับ , มันมีประจุบวก เมื่อสัมผัสกับแสงการเกิดประจุไฟฟ้าลบไปก๊าซที่โลหะล้อมรอบ นี้เกิดประจุไฟฟ้าบวกจะเพิ่มขึ้นมาก โดยการกำกับ airblast แรงกับผิว แต่ถ้าผิวสังกะสี บวกไฟฟ้ามันทนทุกข์ทรมานไม่เสียค่าใช้จ่ายเมื่อสัมผัสกับแสง : ผลนี้ถูกสอบสวนแต่การตรวจสอบระมัดระวังของปรากฏการณ์ Elster geitel [ 34 ] และได้แสดงให้เห็นว่า ภายใต้สถานการณ์ที่แน่นอนและการสูญเสียเนื่องจากการระบายน้ำ โดยแสงที่สะท้อนจากพื้นผิวของตัวนำไฟฟ้าสังกะสีลบที่เกิดจากประจุบวก เพื่อนบ้านลบไฟฟ้าภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าเคลื่อนที่ขึ้นไปบวกไฟฟ้าพื้นผิว [ 35 ]

เกี่ยวเฮิรตซ์ผลงานวิจัยจากเริ่มมีความซับซ้อนที่ดีของปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกความเมื่อยล้า - นั่นคือ การลดลงของผลสังเกตบนพื้นผิวโลหะบริสุทธิ์ตามการวิจัยที่สำคัญโดยวิลเฮล์ม hallwachs โอโซน เล่นเป็นส่วนหนึ่งในปรากฏการณ์ [ 36 ] อย่างไรก็ตาม องค์ประกอบอื่น ๆระบุ เช่น ออกซิเจน , ความชื้น , โหมดของการขัดเกลาพื้นผิว ฯลฯ มันอยู่ที่เวลา ไม่แน่ใจว่า ความเหนื่อยล้า ไม่อยู่ใน

ในช่วงสูญญากาศ จากกุมภาพันธ์ 2431 จนกระทั่ง 1891 และ ,การวิเคราะห์รายละเอียดของ photoeffect ที่ดําเนินการโดย อเล็กซานเดอร์ stoletov กับผลลัพธ์ที่ตีพิมพ์ใน 6 งาน ; สี่ของพวกเขาใน comptes . . หนึ่งทบทวนใน physikalische Revue ( แปลจากภาษาอังกฤษ ) และผลงานล่าสุดในวารสาร เดอ รูปร่าง ครั้งแรก ในงานนี้ stoletov คิดค้นทดลองติดตั้งใหม่ที่เหมาะสมสำหรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณของ photoeffect . การตั้งค่านี้เขาพบว่าสัดส่วนโดยตรงระหว่างความเข้มของแสงและการเกิดภาพ กระแสไฟฟ้า ( กฎหมายแรกของ photoeffect หรือ stoletov กฎหมาย ) หนึ่งในผลการวิจัยอื่น ๆของเขาที่เกิดจากการพึ่งพาของความเข้มของไฟฟ้ารูปปัจจุบันก๊าซความดันที่เขาพบการดำรงอยู่ของที่เหมาะสมสอดคล้องกับความดันก๊าซน. สูงสุดบูบู คุณสมบัตินี้ถูกใช้สำหรับการสร้างเซลล์แสงอาทิตย์ . [ อ้างอิงที่จำเป็น ]

ใน 1899 , เจ. เจ. ทอมสันศึกษาแสงอัลตราไวโอเลตในครูกท่อ [ 37 ] ทอมสัน deduced ว่าพุ่งออกไปได้เช่นเดียวกับที่พบก่อนหน้านี้ใน แคโทดเรย์ ต่อมาเรียกว่า อิเล็กตรอนที่เค้าเรียกว่า " อนุภาค " ในการวิจัย ทอมสัน ปิดแผ่นโลหะ ( แคโทด ) ในหลอดสุญญากาศ และสัมผัสกับรังสีความถี่สูง [ 38 ] มันคิดว่าสั่นสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากอะตอม ' ฟิลด์ดังก้องและ , หลังจากถึงขนาดที่แน่นอน ทำให้อนุภาคโมเลกุล " ที่จะปล่อยออกมา และปัจจุบัน จะตรวจพบปริมาณของกระแสนี้แปรผันตามความเข้มและสี ของรังสี ขนาดความเข้มของการแผ่รังสีหรือความถี่จะผลิตกระแสไฟฟ้ามากขึ้น . [ อ้างอิงที่จำเป็น ]

ศตวรรษที่ 20 [ แก้ไข ]
ค้นพบของไอก๊าซด้วยแสงอัลตราไวโอเล็ตได้โดยฟิลิปป์ เลนาร์ดใน 1900ขณะที่ผลผลิตข้ามหลายเซนติเมตรของอากาศและทำให้มากบวกและไอออนลบขนาดเล็ก มันเป็นธรรมชาติที่จะตีความปรากฏการณ์เช่นเดียวกับเจ. เจ. ทอมสันเป็น Effect เฮิรตซ์ เมื่ออนุภาคของแข็งหรือของเหลวที่มีอยู่ในก๊าซ . [ 15 ]



๓นักฟิสิกส์ชาวฮังการีฟิลิปป์ เลนาร์ด ,เลนาร์ด สังเกตว่า พลังงานของอิเล็กตรอนแต่ละที่เพิ่มขึ้นตามความถี่ ( ที่เกี่ยวข้องกับสี ) ของแสง [ 6 ]

นี้ปรากฏว่าหมางเมินของแมกซ์เวลล์ทฤษฎีคลื่นของแสง ซึ่งคาดการณ์ว่าอิเล็กตรอนพลังงานจะเป็นสัดส่วนกับความเข้มของรังสี .

สังเกต เลนาร์ดในการอิเล็กตรอนพลังงานที่มีความถี่แสงโดยใช้พลังอาร์คไฟฟ้าโคมไฟซึ่งทำให้เขาไปตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงขนาดใหญ่ในความเข้มและมีพลังเพียงพอที่จะช่วยให้เขาตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นกับความถี่แสง เขาทดลองวัดศักยภาพโดยตรง ไม่ใช่อิเล็กตรอนพลังงานจลน์ :เขาพบอิเล็กตรอนพลังงาน โดยเกี่ยวข้องกับการหยุดศักยภาพสูงสุด ( แรงดัน ) ใน phototube . เขาพบว่าค่าพลังงานจลน์สูงสุดของอิเล็กตรอนจะถูกกำหนดโดยความถี่ของแสง ตัวอย่างเช่นมีการเพิ่มความถี่ในการเพิ่มขึ้นในผลสูงสุดสำหรับอิเล็กตรอนต่อพลังงานจลน์คำนวณและปลดปล่อยรังสีอัลตราไวโอเลตจะต้องใช้ศักยภาพสูงหยุดหยุดปัจจุบันใน phototube กว่าแสงสีน้ำเงิน อย่างไรก็ตาม เลนาร์ดของผลการวิจัยเชิงคุณภาพมากกว่าปริมาณ เพราะความยากในการปฏิบัติการทดลองการทดลองต้องทำสด ๆตัดโลหะเพื่อให้โลหะบริสุทธิ์ สังเกตได้ แต่มันได้หมดในเวลาไม่กี่นาทีแม้ในบางส่วน vacuums ที่เขาใช้ ปัจจุบันออกมาจากพื้นผิวที่ถูกกำหนดโดยความเข้มของแสงหรือความสว่าง : เพิ่มความเข้มของแสงเพิ่มจำนวนของอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิว .

งานวิจัยของ langevin และของยูจีน บล๊อค [ 39 ] แสดงให้เห็นว่าส่วนใหญ่ของผลกระทบ เลนาร์ด อย่างแน่นอน เนื่องจากช่วงนี้ ' ผล ' ส่วน เลนาร์ดมีผลต่อแก๊ส [ ชี้แจงจำเป็น ] เองยังคงมีอยู่ refound โดยเจ. เจ. ทอมสัน [ 40 ] จากนั้นอีกเด็ดขาด โดยเฟรดเดอริค พาล์มเมอร์ จูเนียร์[ 41 ] [ 42 ] มันถูกศึกษาและแสดงให้เห็นลักษณะที่แตกต่างกันมากกว่าตอนแรกเกิดจากการโดย เลนาร์ด [ 15 ]


Einstein ใน 1905 เมื่อเขาเขียน
มิราบิลิสเอกสาร annus ในปี 1905 Albert Einstein แก้ไขความขัดแย้งที่เห็นได้ชัดนี้โดยอธิบายถึงแสงประกอบด้วย Quanta ไม่ต่อเนื่อง ตอนนี้เรียกว่าโฟตอนมากกว่าคลื่นต่อเนื่อง ตามทฤษฎีของ Max Planck ของการแผ่รังสีของวัตถุดำไอน์สไตน์ theorized ที่พลังงานในแต่ละควอนตัมของแสงเท่ากับความถี่คูณด้วยค่าคงที่ ภายหลังเรียกค่าคงที่ของพลังค์ . โฟตอนสูงกว่าเกณฑ์ ความถี่ของพลังงานที่ต้องการเพื่อดีดตัวอิเล็กตรอนเดี่ยว การตรวจสอบผล การค้นพบนี้นำไปสู่การปฏิวัติควอนตัมฟิสิกส์ไอน์สไตน์ และได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ. 1919 .[ 43 ] โดยคลื่นอนุภาคเทวภาวะผล สามารถวิเคราะห์ได้หมดจดในแง่ของคลื่นแต่ไม่ตามสะดวก [ 44 ]


อัลเบิร์ตไอน์สไตน์คณิตศาสตร์อธิบายว่ามหานวดาราเกิดจากการดูดซึมของ Quanta แสงเป็นหนึ่งในเอกสารของเขา 1905 ชื่อ " ในแบบมุมมองด้านการผลิตและการเปลี่ยนแปลงของแสง "บทความนี้เสนอง่ายรายละเอียดของแสง " ขวัญตา " หรือโฟตอน และพบว่าพวกเขาอธิบายปรากฏการณ์ดังกล่าวเป็นปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก . คำอธิบายง่ายๆของเขาในแง่ของการต่อเนื่องของ Quanta แสงอธิบายลักษณะของปรากฏการณ์และความถี่ลักษณะ .

ความคิดของ Quanta แสงเริ่มด้วยมักซ์พลังค์ตีพิมพ์กฎการแผ่รังสีของวัตถุดำ ( " ในกฎหมายของการกระจายตัวของพลังงานในปกติสเปกตรัม " [ 45 ] ) โดยสมมติว่าได้แค่อยู่ที่พลังความถี่การสั่นพ้องแบบ E สัดส่วนความถี่ f ของ Oscillator โดย E = HF ที่ h คือค่าคงที่ของพลังค์ . โดยสมมติว่าแสงจริงประกอบด้วยแพ็คเก็ตพลังงานที่ไม่ต่อเนื่องไอน์สไตน์เขียนสมการสำหรับมหานวดาราที่สอดคล้องกับผลการทดลอง มันอธิบายว่าทำไมพลังงานของโฟโต้อิเลคตรที่ดีเฉพาะในความถี่ของแสงที่เกิดขึ้นและไม่ได้อยู่ในความเข้มของมัน : low-intensity , แหล่งกำเนิดความถี่สูงสามารถใส่ไม่กี่โฟตอนพลังงานสูง ในขณะที่ความเข้มสูงแหล่งกำเนิดความถี่ต่ำจะจัดหาพลังงานโฟตอนของแต่ละบุคคลไม่เพียงพอที่จะขับออกไปมีอิเล็กตรอน นี่เป็นการก้าวกระโดดทางทฤษฎีใหญ่หลวง แต่แนวคิดที่ถูกต่อต้านในตอนแรกเพราะมันโค