by 
Στο παραπάνω σχήμα φαίνεται μια αναπαράσταση της συσκευής του Philipp Lenard ο οποίος το 1902 με τα πειράματά του διερεύνησε την επίδραση της έντασης του φωτός (δηλαδή της ενέργειας που προσπίπτει σε κάθε δευτερόλεπτο στη μονάδα επιφάνειας του μετάλλου της καθόδου) και της διαφοράς δυναμικού μεταξύ ανόδου και καθόδου, στο ηλεκτρικό ρεύμα που δημιουργείται από το φως, θέτοντας τις βάσεις για την ανακάλυψη του φωτοηλεκτρικού φαινομένου. Όταν ο δρομέας Δ είναι δεξιά από την επαφή Μ στο μέσον της αντίστασης τότε η άνοδος έχει μεγαλύτερο δυναμικό από την κάθοδο (θετική τάση) και τα ηλεκτρόνια επιταχύνονται προς την άνοδο. Όταν ο δρομέας Δ είναι στο μέσον Μ τότε η τάση μεταξύ ανόδου και καθόδου είναι μηδενική. Αν τέλος ο δρομέας Δ είναι αριστερά του Μ τότε η άνοδος έχει μικρότερο δυναμικό από την κάθοδο (Αρνητική τάση) και τα ηλεκτρόνια επιβραδύνονται καθώς κινούνται προς την άνοδο.
Ο προβληματισμός : Πόσα ρεύματα έχουμε στο κύκλωμα ;
Η εικόνα είναι από τις οδηγίες του υπουργείου .
Κατανοούμε πως δουλεύει η συσκευή τελικά ;
Εκφράζω προβληματισμό . Έχω μια σκέψη στο μυαλό μου θα ήθελα όμως να το δούμε .
Καταλαβαίνω ότι έχουμε μια ποτενσιομετρική διάταξη αλλά …. ;
Γεια σου Κώστα.
Το φωτόρευμα είναι μερικά μΑ.
Έτσι πρακτικά στην ποτενσιομετρική διάταξη έχουμε ένα ρεύμα.
Γειά σου Γιάννη. Πιστεύω το ίδιο. Το αμπερόμετρο της διάταξης προφανώς έχει την ικανότητα να μετρά αυτό το πολύ μικρό σε ένταση ρεύμα των “φώτο” ηλεκτρονίων
Καλημέρα Κώστα.
Το κύκλωμα που αναφέρεις, είναι ισοδύναμο του κυκλώματος:
Όπου το σύρμα ΑΒ αποτελεί το ποτενσιόμετρο και Σ η συσκευή του φωτοηλεκτρικού.
Πόσα ρεύματα έχουμε; Με βάση το σχήμα έχουμε 3 ρεύματα, όπου αν πάρουμε τον 1ο κανόνα του Kirchhoff στο κόμβο Μ θα έχουμε:
Ι1=Ι2+Ι
Στο σχήμα έχω συνδέσει δύο αμπερόμετρα. Το «κόκκινο» Α1 μετράει την ένταση του ρεύματος που διαρρέει την πηγή και το «μαύρο» Α, την ένταση του ρεύματος που διαρρέει το φωτοκύτταρο.
Επειδή υποψιάζομαι ότι αλλού στοχεύεις, ας το προχωρήσουμε λίγο.
Τι τιμές μπορούν να πάρουν οι εντάσεις των ρευμάτων που μετρούν τα αμπερόμετρα;
Ας δούμε υποθετικές τιμές. Το ρεύμα που διαρρέει την πηγή μπορεί να έχει ένταση μερικά Α, αφού αν π.χ. Ε=10V και RAB=5V, τότε το κόκκινο αμπερόμετρο μετράει ρεύμα έντασης περίπου 2Α.
Και το μαύρο αμπερόμετρο; Δείχνει την ένταση του ρεύματος των φωτοηλεκτρονίων. Προφανώς δεν είναι σταθερό αλλά θα είναι θαύμα, αν είναι της τάξης μερικών μΑ!!!
Έτσι αν θέλει κάποιος να βρει την ένταση του ρεύματος Ι2 που διαρρέει το κλάδο ΜΒ θα πρέπει να αφαιρέσει από τα 2Α τα 2μΑ και προφανώς θα βρει 2Α!!!
Συμπέρασμα, δεν μας ενδιαφέρει ούτε το ρεύμα που διαρρέει την πηγή ούτε το ρεύμα που διαρρέει το τμήμα ΜΒ (το οποίο είναι σχεδόν το ίδιο), αλλά μόνο το ρεύμα που διαρρέει την συσκευή μας, δηλαδή το ρεύμα που μετράει το μικροαμπερόμετρο του σχήματος με μαύρο χρώμα.
Καλημέρα.
Διονυση πολύ καλή η ανάλυσή σου .
Στο κύκλωμα σου το ρευμα Ι που διερχεται από το μαυρο αμπερομετρο προέρχεται από την πηγη και αν ο κλάδος από τον οποίο διερχεται έχει πολυ μεγάλη αντίσταση τότε η ένταση του ρεύματος Ι θα είναι πολύ μικρή.
Στο κύκλωμα όμως που έχω ανεβάσει ο κλάδος που περιεχει το σωλήνα κένου οταν δεν πεφτει ακτινοβολία στην καθοδο τοτε αποτελει ανοικτο κυκλωμα και δεν θα διαρεεται από ρευμα .
Όταν πεφτει ακτινοβολία και έχουμε φωτοηλεκτρονια τότε το ρεύμα σε αυτόν τον κλάδο θα το δούμε ως ρεύμα που οφείλεται στα
φωτοηλεκτρόνια ; Η πηγή δεν έχει πλέον συμμετοχη στο ρεύμα αυτού του κλάδου ;
Διαβαζω του Αποστολή …..
Κώστα το ρεύμα που διαρρέει το φωτοκύτταρο, προφανώς οφείλεται στα φωτοηλεκτρόνια. Αλλά τι σημαίνει “οφείλεται”; Το ότι η ακτινοβολία ελευθερώνει κάποια ηλεκτρόνια από το μέταλλο και τους δίνει την “δυνατότητα” να κινηθούν στον κενό χώρο. Η αιτία όμως για την προσανατολισμένη κίνησή τους, προς την άνοδο, είναι το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργεί η πηγή Ε. Και αυτήν την προσανατολισμένη κίνηση ονομάζουμε ηλεκτρικό ρεύμα.
Με άλλα λόγια το ηλεκτρικό ρεύμα, κάθε ηλεκτρικό ρεύμα, οφείλεται σε μια ΗΕΔ στο κύκλωμα.
ΥΓ.
Υποψιάζομαι ότι σκέφτεσαι να βάλεις και μια δεύτερη ΗΕΔ που να είναι το φωτοστοιχείο όπου την προσφερόμενη ενέργεια παρέχει η ακτινοβολία.
Θα έλεγα ότι, αν και μπορούμε να δούμε και αυτήν την όψη, να την αφήσουμε εκτός…
Διονύση με το τελευταίο σου σχόλιο το όλο θέμα γίνεται πλέον πιο εύκολα κατανοητό.
Να πούμε βέβαια ότι η προσανατολισμένη κίνηση τους (των φωτοηλεκτρονίων) από την κάθοδο στην άνοδο είναι δεδομένη ανεξάρτητα της πολικότητας που υπάρχει μεταξυ ανόδου και καθοδου. Αν εχουμε ΔV = 0 θα έχουμε και τότε κίνηση τους προς την άνοδο . Η πολικότητα καθορίζει το αν η κινηση τους θα είναι επιταχυνόμενη ή επιβραδυνόμενη από οτι καταλαβαινω τελικά.
Γενικά συμφωνώ Κώστα, αλλά να λάβεις υπόψη σου ότι το ρεύμα κόρου επιτυγχάνεται συνήθως με μια θετική τάση.
Θέλω να πω ότι “λόγω κεκτημένης ταχύτητας” μερικά ηλεκτρόνια φτάνουν στην άνοδο και χωρίς να χρειάζονται το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργεί η πηγή, αλλά δεν φτάνουν όλα…
Ναι Διονύση ειμαστε μια χαρά πλέον .
Καλησπέρα Κώστα. Τι έχω καταλάβει.
Το κενό μεταξύ Καθόδου και Ανόδου λειτουργεί ως διακόπτης:
Αν δεν υπάρχουν φωτοηλεκτρόνια, το κύκλωμα είναι ανοικτό και δεν ρέει ρεύμα.
Όταν φωτίζεται η κάθοδος, τα ηλεκτρόνια εκπέμπονται και το κύκλωμα κλείνει μέσω του κενού, οπότε δημιουργείται ρεύμα.
Το εξωτερικό κύκλωμα δεν καθορίζει το ρεύμα των φωτοηλεκτρονίων.
Η πηγή τάσης δημιουργεί μόνο το ηλεκτρικό πεδίο που επιταχύνει ή επιβραδύνει τα ηλεκτρόνια.
Το ρεύμα καθορίζεται από τα φωτόνια που χτυπούν την κάθοδο, και όχι από την πηγή.
Ο κόμβος που συνδέεται με την πηγή δεν “εισάγει” ρεύμα στο φωτοηλεκτρικό ρεύμα, διότι υπάρχει το κενό μεταξύ καθόδου και ανόδου. Η εξωτερική πηγή ρυθμίζει τη διαφορά δυναμικού, αλλά τα ηλεκτρόνια στο κενό προέρχονται αποκλειστικά από τη φωτοεκπομπή.
Καλησπέρα Ανδρέα.
Από ότι έχεις διαβάσει στα σχόλια έχουμε τελικά καταλήξει σε αυτό που πολύ εύστοχα περιγράφεις.
Πιστεύω ότι ήταν ένα θέμα το οποίο θα έπρεπε να το συζητήσουμε.
Ανδρέα, τα φωτοηλεκτρόνια προέρχονται από την κάθοδο και βγαίνουν λόγω του φωτός. Συμφωνώ απόλυτα.
Αλλά φεύγοντας από την κάθοδο, κάποια άλλα ηλεκτρόνια έρχονται σε αυτήν, από το υπόλοιπο κύκλωμα, δηλαδή από τη θέση Δ του δρομέα, κάποια ηλεκτρόνια που κινούνται στο ποτενσιόμετρο, “στρίβουν” και μέσω του μΑ φτάνουν στην κάθοδο!
Εκεί βέβαια περιμένουν τον “βαρκάρη” που θα τα περάσει απέναντι 🙂
Κώστα καλά έκανες και έθεσες τον προβληματισμό.
¨οπως είπες ξεκαθαρίστηκε απόλυτα.
Να συμπληρώσω στην τελευταία απάντηση του Διονύση προς τον Αντρέα ότι όπως συμπεριφέρεται το φωτόρευμα στο κενό την ίδια συμπεριφορά έχουν τα ηλεκτρόνια αυτού του κλάδου στο σύρμα. Σχετικό απόσπασμα από το βιβλίο του Randal
Επίσης παρακάτω σε μία από τις παρατηρήσεις αναφέρει ότι αν η τάση είναι μεγαλύτερη του 1V τότε έχει επέλθει το ρεύμα κόρου και από εκεί και πάνω δεν μεταβάλλεται το φωτόρευμα.
Καλησπέρα στη νησίδα ylikonet,
Κώστα καλά έκανες και έθεσες το ερώτημα, ξεκαθαρίστηκαν πράγματα που δεν
ήταν σαφή για όλους. Την πρώτη χρονιά που δίδαξα το φωτοηλεκτρικό, δέχθηκα
αυτήν την ερώτηση στην τάξη…. Αν δεν είχα συζητήσει με τον Διονύση, ο οποίος
να ξέρετε έκανε τη διπλωματική του στο φωτοηλεκτρικό, σίγουρα θα είχα μπερδευτεί..
Μερικές πληροφορίες και από εμένα ιστορικής αξίας, η οποία νομίζω πρέπει να αναδεικνύεται στη διδασκαλία της “σύγχρονης” φυσικής…
“Η γερμανική ή άρια φυσική, υπέρ της οποίας τασσόταν στο έργο του ο Lenard, είχε τις καταβολές της στις αρχές της δεκαετίας του 1920, όταν ο Lenard και μια ομάδα γερμανών φυσικών της δεξιάς πτέρυγας εξαπέλυσαν επίθεση κατά της θεωρίας της σχετικότητας του Αϊνστάιν και, γενικότερα, κατά της σύγχρονης θεωρητικής φυσικής.
Η άποψη ότι υπήρχαν διαφορετικές μορφές φυσικής, ανάλογα με τη φυλή και την εθνικότητα, συμφωνούσε απόλυτα με την αντιδιεθνιστική ιδεολογία των εθνικοσοσιαλιστών, όπως αυτή εξετίθετο διεξοδικώς στο Mein Kampf (Ο αγών μου) του Χίτλερ και στο Der Mythus des 20. Jahrhunderts (Μύθος του 20ου αιώνα) του Alfred Rosenberg.
Η χαλαρή ομάδα των δεξιών αντισχετικιστών στις αρχές της δεκαετίας του 1920 περιελάμβανε τους Lenard, Stark και Gehrcke ως τα επιφανέστερα μέλη της, και από αυτούς οι δυο νομπελίστες στράφηκαν νωρίς στο ναζιστικό κόμμα.
Μολονότι ο Stark δεν προσχώρησε στο κόμμα παρά το 1930, ενώ ο Lenard μόλις το 1937, είχαν ήδη αφιερωθεί στην υπόθεση του χιτλερισμού πολλά χρόνια νωρίτερα.
Το 1924 συνέγραψαν από κοινού ένα εγκώμιο για τον Χίτλερ και τους συν αυτώ, τους οποίους περιέγραφε ως «δώρα του Θεού από χρόνους παλιούς, όταν οι φυλές ήταν καθαρότερες, οι άνθρωποι μεγαλύτεροι και τα μυαλά λιγότερο πλανεμένα».
Το εν λόγω άρθρο συνέβαλε στον εξοστρακισμό τους από της γερμανική κοινότητα της φυσικής, αλλά μετά το 1933 βρέθηκαν στη δεξιά πλευρά του τραπεζιού της εξουσίας και ήταν έτοιμοι να πάρουν την εκδίκησή τους.
Ενώ ο γηραιός Lenard, ο οποίος είχε αποσυρθεί το 1931, έδρασε κυρίως στο ιδεολογικό μέτωπο, ο νεαρός Stark ανέπτυξε πολιτική δράση και προσπάθησε να θέσει υπό την εξουσία του τους γερμανικούς οργανισμούς φυσικούς.
Η συνέχεια από την πηγή των παραπάνω
Η Φυσική των Αρίων by physicsgg
Καλημέρα!
Χρήστο και Θοδωρή ειναι ένα θέμα με πολλές ιδιαιτερότητες . Νομίζω πλέον ότι το αναλύσαμε αρκετά.
Καλημέρα Θοδωρή και σε όλους τους συμμετέχοντες. Έχουμε δει τον Μασκ να χαιρετάει ναζιστικά και να επιτίθεται σε δημοκρατικά εκλεγμένους ηγέτες. Βλέπουμε την άνοδο του ναζισμού εντός και εκτός των τειχών. Η στρατευμένη επιστήμη προελαύνει και απειλεί περισσότερο από ποτέ μετά τον 2ο Παγκόσμιο Πόλεμο.
Διονύση με την είδηση που έδωσε ο Θοδωρής, είσαι πλέον επίσημα ΔΙΦΥ – Διαχειριστής Φωτοηλεκτρικού Υλικονέτ