Fotoelektrik etki nedir?

Sensörler nasıl çalışır? Fotoelektrik etki (Fotoelektrik olay) nedir?

Fotoelektrik Olay (Fotoelektrik Etki) nedir? 

Vikipedi'nin tanımına göre; Fotoelektrik etki ya da fotoemisyon, ışık bir maddeyi aydınlattığında elektronların ya da diğer serbest taşıyıcıların ortaya çıkmasıdır. Bu bağlamda ortaya çıkan elektronlar, fotoelektronlar olarak adlandırılır. Bu olay genellikle elektronik fiziğinde hatta kuantum kimyası ya da elektrokimya gibi alanlarda çalışılır.

İsterseniz bir de biz açıklayalım. 

Fotoelektrik Olay, ışıktaki fotonların metalden elektron koparmasıdır. Bu kopan elektronlara fotoelektron denir. 

Alman fizikçi Heinric Hertz'in elektrik ile ilgili deneyler yaparken ışığın etkisini fark etmesiyle başlayan fotoelektrik olayının tarihinde çok tartışmalar olmuştur.

Bu tartışmalara son verecek ve fotoelektrik etkinin açıklanmasının önünü açacak kişi Max Planck'ti. Kara cisim ışımasını açıklamasıyla birlikte ışığın sadece dalga değil bir parçacık da olduğunu, paketler halinde yayıldığını yani dalga-parçacık ikiliğini söylediği anda taşlar burada da yerine oturmuştu.

Hertz elektrik ile yaptığı deneylerde ışığın etkisini fark etmiştir. Elektrotların üzerine ışık düştüğü zaman aralarındaki akımın güçlendiğini keşfetmiştir. 1900 ise Philipp Lenard gazların üzerine morötesi ışık düşürdüğü zaman gazların iyonize olduğunu ve pozitif yüklü iyonların fazla olduğunu görmüştür.

Albert Einstein ise Max Planck'ın kara cisim ışımasını incelemesi sonucu enerjinin kuantize(nicelenmiş) olduğunu anlamıştık. Elektromanyetik radyasyonunda benzeri şekilde kuantize olup her biri E=n∗h∗f (E= enerji, n bir tam sayı, h =Planck sabiti ve f = frekans) enerjilerine sahip parçacıklardan oluştuğunu varsayarak fotoelektrik olayı açıklayabiliriz.  

Neden bu kadar önemli? 

Fotoelektrik etki günlük hayatımızda hemen hemen her yerde karşımıza çıkıyor. Üstelik bu çalışma Einstein'ın Nobel ödülü kazandığı çalışmadır. 

Peki fotoelektrik etki günlük hayatta nerelerde karşımıza çıkıyor? 

Alarm sistemlerinde, musluklarda, otomatik kapılarda, yangın ve duman dedektörlerinde, trafik ışıklarında, sokak lambalarının güneş ışığına göre kontrol edilmesinde, asansörleri durduran kumanda sistemlerinde, bacalardaki duman yoğunluğunun ölçülmesinde, kağıt havlu

cihazlarında, matbaacılıkta renk ayrımı yapılmasını sağlayan sistemlerde fotoelektrik devreler kullanılır.