광전 효과

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금속 판에서 전자의 방출을 도시한 그림, 들어오는 광자에서 얻어진 에너지가 물질의 일함수 이상필요하다.

광전 효과(光電效果)는 금속 등의 물질이 고유의 특정 파장보다 짧은 파장을 가진 (따라서 높은 에너지를 가진) 전자기파를 흡수했을때 전자를 내보내는 현상이다. 이때 그 특정 파장을 한계 파장이라 하며, 그때의 진동수한계 진동수라고 한다. 그리고 그 한계 진동수에 플랑크 상수를 곱한 것을 일함수라 일컫는다.

알베르트 아인슈타인이 이 현상을 의 입자성을 가정함으로써 설명하였으며 그 공로로 1921년노벨 물리학상을 수상했다.

목차

[편집] 역사

[편집] 초기의 관측

1839년에 베크렐은 빛에 노출된 전도 용액을 통해 광전 효과를 관찰하였다. 1873년에, 윌룩비 스미드가 셀레늄이 광전도성임을 발견하였다.

[편집] 파동 입자 문제에의 효과

[편집] 응용과 효과

[편집] 포토다이오드 와 포토트랜지스터

태양 에너지 발전에 사용되는 솔라 셀포토다이오드는 다양한 광전 효과를 이용한다. 그러나, 전자를 방출하는 것을 이용하는 것은 아니다. 반도체에서는 가시 광선의 광자와 같이 상대적으로 낮은 에너지의 빛이 최외각 밴드의 전자를 더 높은 에너지의 전도 밴드로 차낼 수 있으며 그곳에서 그들은 메여서 전류를 발생시키키는데 밴드갭 에너지와 관련된 전압때문이다.

[편집] 달의 먼지

달의 먼지에 부딪치는 빛은 그것을 광전 효과로 하전되게 한다. 하전된 먼지는 서로 척력을 받고 의 표면에서 정전기 부양에의해 뜬다. 이는 먼지 대기 와 같이 확실하며 얇은 안개와 아지랑이로 볼 수 있으며 해가 전후의 어렴풋한 빛로 보인다. 이것은 1960년 서베이어 프로그램 탐사선으로 처음 촬영되었다. 그들이 하전과 방전하면서, 제일 작은 입자들이 1킬로미터까지 상승하고 근원으로 이동한다고 생각된다. [1][2]


[편집] 참고 문헌

  • Serway, R. A. (1990). Physics for engineers and scientists, 3rd ed. Saunders Publishing


[편집] 주석

  1. - Moon fountains
  2. - Dust gets a charge in a vacuum