Page 34 - Fen Lisesi Fizik 12 | 5. Ünite

5.

ÜNİTE 5.3. FOTOELEKTRİK OLAYI
5.3. FOTOELEKTRİK OLAYI

Fotoelektrik Akım (i akımı): Üreteçsiz bir dev-
0
rede katottan sökülen elektronların anoda ulaşma-
sıyla oluşmuş devre akımıdır (Şekil 5.3.5). Devrenin
katoduna bağlanma enerjisinden daha büyük enerjili
fotonların düşürülmesiyle elde edilir. Katottan kopan
fotoelektronların bir kısmı anoda ulaşarak devreyi
tamamlar. Aşağıda verilenler uygulandığında i akımı
0
artar. Katot Anot

• Işık şiddeti artırıldıkça (kaynaktan çıkan foton sayısı
artırıldıkça) katottan sökülen elektron sayısı da ar- Fotoelektron
tar. Böylece anot levhaya daha çok elektron çarpar.
Ampermetre
• Katot levhaya gönderilen fotonların enerjisi ne kadar
büyükse fotoelektrona aktarılan enerji de o kadar
A
fazla olacaktır. Kinetik enerjisi büyük olan fotoelek- Ampermetre
tronların anoda ulaşma ihtimali de o kadar yükselir.
Şekil 5.3.5: Üreteç bağlanmamış fotosel devre
• Katot levha için eşik enerjisi küçük olan bir metal
seçilmesi durumunda fotoelektrona aktarılan enerji
artar.

• Katot ve anot levhaların yüzey alanlarının artırılması
levhadan sökülen elektron sayısını artırdığından
devre akımını da artırır.
262
• Anot ile katot arasındaki mesafe azaltılırsa fotoelek- Katot Anot
tronların anoda çarpma olasılığı artar.

Maksimum Akım (i akımı): Devreye bağ-
max
lanan üretecin negatif kutbu katot levhaya, pozitif Fotoelektron
kutbu ise anot levhaya bağlandığında iki metal lev-
ha arasında anottan katoda doğru bir elektrik alan - +
oluşur (Şekil 5.3.6). Bu elektrik alan katot levhadan A
sökülen tüm elektronlara etki ederek bu elektron- Üreteç Ampermetre
Üreteç Ampermetre
ların anot levhaya ulaşmasını sağlar. Bu durumda
devrede maximum akım oluşur. i akımı, Şekil 5.3.6: Üreteç bağlı fotosel devre
max
• Işık kaynağının şiddeti (katoda düşen foton sayısı)
ile doğru orantılıdır. Akım
• Katot levhanın alanı ile doğru orantılıdır.
• Sökülen her elektron, karşı levhaya ulaşacağından İm
fotonun enerjisine bağlı değildir.
• Bağlanma (eşik) enerjisine (katotta kullanılan
metalin cinsine) bağlı değildir.
• Anot levhanın alanına bağlı değildir. İ0
• Katot ve anot arasındaki mesafeye bağlı değildir.
Şekil 5.3.7’de görüldüğü gibi üretecin gerilimi artı- 0
rıldıkça akım değeri i dan i a doğru artar. Foto- V doyma Potansiyel
0
max
elektronların tamamının anot levhaya ulaşmasını Fark
sağlayan en küçük gerilim doyma gerilimi olarak
tanımlanır. Şekil 5.3.7: Fotoelektrik devrede akımın potansiyel farka
göre değişimi