Glavna razlika - fotoelektrični efekt u odnosu na fotonaponski učinak

Dva koncepta Fotoelektrični efekt i Fotonaponski učinak objašnjavaju kako tvari reagiraju pri izlaganju svjetlosti. Fotoelektrični učinak opisuje emisiju elektrona s površine tvari kao odgovor na upadnu svjetlost. Metali često pokazuju ovo svojstvo. Fotonaponski učinak je proces u kojem dva različita materijala u bliskom kontaktu stvaraju električni napon pri udaru svjetlosti. Glavna razlika između fotoelektričnog učinka i fotonaponskog učinka je ta elektroni u fotoelektričnom efektu emitiraju se u otvoreni prostor dok elektroni u fotonaponskom efektu ulaze u drugi materijal.

Pokrivena ključna područja

1. Što je fotoelektrični efekt - Definicija, objašnjenje učinka 2. Što je fotonaponski učinak - Definicija, objašnjenje učinka 3. Koja je razlika između fotoelektričnog učinka i fotonaponskog učinka - Usporedba ključnih razlika

Ključni pojmovi: elektron, energija vezanja elektrona, emisija, upadna svjetlost, foto-struja, foto-elektroni, fotoelektrični efekt, foton, fotonaponski učinak

Što je fotoelektrični učinak

Fotoelektrični učinak je emisija elektrona s površine tvari kao odgovor na upadnu svjetlost. Padajuće svjetlo je zraka svjetlosti koja udara u površinu. To se događa na metalnim površinama. Energiju svjetlosti apsorbiraju elektroni u metalu i ti se elektroni emitiraju. No, energija svjetlosti trebala bi biti točno jednaka energiji potrebnoj da se ti elektroni emitiraju na ovaj način.

Slika 1: Fotoelektrični efekt

Emitovani elektroni poznati su kao foto-elektroni. Energija emitirane svjetlosti neovisna je o energiji upadne svjetlosti. Padajuća svjetlost nosi energiju u obliku fotona. Energija fotona izravno je proporcionalna frekvenciji svjetlosti. Ako je ta energija dovoljna da elektron na površini nadvlada energiju vezanja elektrona, izbacuje se. Ako energija nije veća od energije vezanja elektrona, tada elektron ne može pobjeći. Stoga izbacivanje elektrona ovisi o količini energije koju nosi jedan foton.

Apsorbirana energija koristi se za oslobađanje energije s površine svladavanjem energije vezanja elektrona, a ostatak se koristi za povećanje kinetičke energije elektrona. Tada se elektron može osloboditi kao slobodna čestica.

Što je fotonaponski učinak

Fotonaponski učinak je proces u kojem dva različita materijala u bliskom dodiru stvaraju električni napon pri udaru svjetlosti. To rezultira stvaranjem napona i električne struje u materijalu. Proizvedena struja poznata je kao foto-struja. Ovdje se neće dogoditi izbacivanje elektrona. Elektroni apsorbiraju energiju, ali se zadržavaju u tvari. Taj se učinak može primijetiti u poluvodičima.

Slika 2: Fotonaponski solarni panel je primjena fotonaponskog efekta

Kada elektroni apsorbiraju energiju, dobivaju uzbuđeno stanje. Fotoni upadne svjetlosti trebali bi imati dovoljno energije da prevladaju potencijalnu barijeru za pobudu elektrona. Tada se elektroni oslobađaju. Ovi slobodni elektroni mogu prijeći barijeru između dva kristala različitih tvari. Kada se negativnom naboju dodeli jedan kraj tvari, električnom strujom nastat će odmicanjem elektrona od negativno nabijenog kraja.

Razlika između fotoelektričnog učinka i fotonaponskog učinka

Definicija

Fotoelektrični efekt: Fotoelektrični učinak je emisija elektrona s površine tvari kao odgovor na upadnu svjetlost.

Fotonaponski učinak: Fotonaponski učinak je proces u kojem dva različita materijala u bliskom dodiru stvaraju električni napon pri udaru svjetlosti.

Emisija elektrona

Fotoelektrični efekt: Elektroni se emitiraju u fotoelektričnom efektu.

Fotonaponski učinak: Elektroni se ne emitiraju u fotonaponskom efektu.

Električna struja

Fotoelektrični efekt: Električna struja se ne stvara u fotoelektričnom efektu.

Fotonaponski učinak: U fotonaponskom efektu stvara se električna struja.

Potrebna energija

Fotoelektrični efekt: Fotoelektrični učinak događa se kada je energija koju daju fotoni dovoljna da prevlada energiju vezanja elektrona.

Fotonaponski učinak: Fotonaponski učinak događa se kada je energija koju daju fotoni dovoljna za prevladavanje potencijalne barijere pobude.

Zaključak

Fotoelektrični učinak je emisija elektrona s metalne površine izložena svjetlosti. Fotonaponski učinak je stvaranje električne struje u tvari pri izlaganju svjetlosti. Glavna razlika između fotoelektričnog efekta i fotonaponskog učinka je u tome što se u fotoelektričnom efektu elektroni emitiraju u otvoreni prostor, dok u fotonaponskom efektu elektroni ulaze u drugi materijal.

Referenca:

1. "Fotonaponski učinak". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, inc., 10. travnja 2008, dostupno ovdje.2. PhysLink.com, Anton Skoručak. Što je fotoelektrični efekt ?, dostupno ovdje.3. "Fotoelektrični efekt." Wikipedia, Zaklada Wikimedia, 17. studenog 2017., dostupno ovdje.

Ljubaznošću slike:

1. "Fotoelektrični efekt" (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia2. “2392184” (javna domena) putem Pixabaya