主な違い - 光電効果と光起電効果
光電効果と光起電力効果という 2 つの概念は、物質が光にさらされるとどのように反応するかを説明しています。光電効果は、入射光に反応して物質の表面から電子が放出されることを表します。金属はしばしばこの性質を示します。光起電力効果とは、密着した 2 つの異なる材料に光が当たると電圧が発生するプロセスです。光電効果と光電効果の主な違いは、光電効果では電子が空間に放出されることです。 一方、光起電力効果の電子は別の物質に入ります。
対象となる主な分野
1.光電効果とは
– 効果の定義、説明
2.光起電力効果とは
– 効果の定義、説明
3.光電効果と光起電力効果の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:電子、電子結合エネルギー、放出、入射光、光電流、光電子、光電効果、光子、光起電力効果
光電効果とは
光電効果とは、入射光に反応して物質の表面から電子が放出されることです。 入射光 表面に当たる光線です。これは、金属表面で発生します。光のエネルギーは金属中の電子に吸収され、これらの電子が放出されます。しかし、光のエネルギーは、これらの電子がこのように放出されるために必要なエネルギーと正確に等しくなければなりません.
図 1:光電効果
放出された電子は光電子として知られています .放射光のエネルギーは、入射光のエネルギーとは無関係です。入射光は光子の形でエネルギーを運びます。光子のエネルギーは、光の周波数に正比例します。このエネルギーが、表面の電子が電子結合エネルギーに打ち勝つのに十分な場合、放出されます。エネルギーが電子結合エネルギーよりも高くない場合、電子は逃げることができません。したがって、電子の放出は、1 つの光子が運ぶエネルギーの量に依存します。
吸収されたエネルギーは、電子結合エネルギーに打ち勝って表面からエネルギーを放出するために使用され、残りは電子の運動エネルギーを増加させるために使用されます。その後、電子は自由粒子として放出されます。
太陽光発電効果とは
光起電力効果とは、密着した 2 つの異なる物質に光が当たると電圧が発生するプロセスです。これにより、材料に電圧と電流が発生します。生成された電流は光電流として知られています .ここでは、電子の放出は起こりません。電子はエネルギーを吸収しますが、物質内に保持されます。この効果は半導体で観察できます。
図 2:太陽光発電パネルは太陽光発電効果のアプリケーションです
電子がエネルギーを吸収すると、励起状態になります。入射光の光子は、電子励起のポテンシャル障壁を克服するのに十分なエネルギーを持っている必要があります。その後、電子は自由になります。これらの自由電子は、異なる物質の 2 つの結晶間のバリアを通過できます。物質の一方の端に負の電荷が与えられると、負に帯電した端から電子が離れて移動することによって電流が生成されます。
光電効果と太陽光発電効果の違い
定義
光電効果: 光電効果とは、入射光に反応して物質の表面から電子が放出されることです。
太陽光発電効果: 光起電力効果とは、密着した 2 つの異なる材料に光が当たると電圧が発生するプロセスです。
電子放出
光電効果: 電子は光電効果で放出されます。
太陽光発電効果: 光起電力効果では電子は放出されません。
電流
光電効果: 光電効果では電流は発生しません。
太陽光発電効果: 光起電力効果で電流が発生します。
必要なエネルギー
光電効果: 光電効果は、光子によって提供されるエネルギーが電子結合エネルギーに打ち勝つのに十分な場合に発生します。
太陽光発電効果: 光起電力効果は、光子によって提供されるエネルギーが励起の潜在的障壁を克服するのに十分な場合に発生します。
結論
光電効果は、光にさらされたときに金属表面から電子が放出されることです。光起電効果とは、物質に光が当たると電流が発生することです。光電効果と光電効果の主な違いは、光電効果では電子が空間に放出されるのに対し、光電効果では電子が別の物質に入ることです。
参照:
1.「光起電力効果」。ブリタニカ百科事典、ブリタニカ百科事典、2008 年 4 月 10 日、こちらから入手可能。
2. PhysLink.com、アントン・スコルカック。光電効果とは何ですか？ こちらから入手できます。
3. "光電効果。"ウィキペディア、ウィキメディア財団、2017 年 11 月 17 日、こちらから入手可能。
画像提供:
1. Commons Wikimedia による「光電効果」(CC BY-SA 3.0)
2. 「2392184」（パブリックドメイン）、Pixabay経由
