Page 27 - Fizik 12 | 5.Ünite

3. BÖLÜM: FOTOELEKTRİK OLAYI

Akımı maks�mum yapan ger�l�me doyma ger�l�m� den�r. Doyma ger�-
l�m�ne ulaşıldıktan sonra ger�l�m artırılsa da oluşan maks�mum akımın
(Ι Max ) büyüklüğü değ�şmez (Şek�l 5.16).
Şek�l 5.15’tek� g�b� oluşturulan devrede

• Katot yüzey�ne düşürülen fotonların enerj�s� metal�n eş�k enerj�s�- Fotoelektrik akımı
ne eş�t �se (E = E ) metalden elektron koparılır. Kopan elektronlar
f
0
Ι
anot-katot arasında oluşan elektr�k alan �çer�s�nde hızlanır. Elekt- Max
ronların kazandığı k�net�k enerj� elektr�ksel kuvvet tarafından ya- Ι
pılan �ş (W = e $ V) kadar olur. Elektronlar E = e $ V büyüklüğünde 0
K
k�net�k enerj�s�yle anot levhasına ulaşır ve devrede akım oluşur.
• Katot yüzey�ne düşürülen fotonların enerj�s� metal�n eş�k enerj�s�n- 0 V Potansiyel farkı
Doyma
den büyükse (E > E ) katot levhasından elektron koparılır. Kopan Şek�l 5.16: Fotoelektr�k olayında
0
f
elektronlar E = E + e $ V büyüklüğündek� k�net�k enerj�yle anot doyma ger�l�m�
K
levhasına çarpar ve devrede akım oluşur.
Maks�mum akımı artırmak �ç�n katot yüzey�ne düşen ışık ş�ddet� b�r
başka �fadeyle foton sayısı artırılmalıdır. Kaynak noktasal b�r kaynaksa
katot yüzey�ne yaklaştırılmalı ya da katot yüzey�n�n alanı artırılmalıdır.
Havası alınmış Işık
Anot yüzey�n�n artırılması, anot-katot arası uzaklığın azaltılması ve tüp demeti
katot levhasına düşürülen fotonların frekansının artırılması maks�mum + -
akımın büyüklüğünü değ�şt�rmez. Çünkü maks�mum akımın bel�rley�c�s� Katot + - - - - Anot
anot levhasına ulaşan elektron sayısıdır. + - - - -
+ -
Ayarlanab�l�r üretec�n poz�t�f kutbu fotosel�n katot, negat�f kutbu fotose-
l�n anot levhasına bağlandığında (Şek�l 5.17) metal yüzey�n� maks�mum
k�net�k enerj� �le terk eden elektronlar, elektr�k alan neden� �le yavaş-
latılır. Bu durumda anot levhasına ulaşan elektron sayısında ve buna V
bağlı olarak devrede oluşan akımda azalma olur. A + -
Üretec�n ger�l�m� artırıldığında anot levhasına ulaşan elektron sayısı Şek�l 5.17: Fotosell� devreye ters
g�derek azalır. Bu da devrede oluşan akımın �y�ce azalmasına neden bağlanmış üreteç
olur. Üretec�n ger�l�m� artırılarak bell� b�r değere ulaştığında h�çb�r
elektron, anot levhasına ulaşamaz ve devredek� akım kes�l�r.

Anot levhasına ulaşan elektron sayısını sıfırlayarak devreden geçen
Işık
demeti
akımın kes�lmes�ne neden olan ger�l�m değer�ne kesme potans�yel� Fotoelektrik akımı
(durdurma ger�l�m�) den�r (Şek�l 5.18).
Ι
Şek�l 5.17’dek� g�b� oluşturulan devrede katot yüzey�ne düşürülen foton- Max
ların enerj�s� metal�n eş�k enerj�s�nden büyükse (E > E ) katot levha- Ι 0
f
0
sından elektron koparılır. Kopan elektronlar metalden b�r E k�net�k
K
enerj�s�yle ayrılır.
Gerilim
• E > e $ V �se koparılan elektronlar anot levhasına E = E - e $ V V Kesme 0 V Doyma
K
K
k�net�k enerj�s� �le çarpar ve devrede akım oluşur. Şek�l 5.18: Durma ger�l�m�n�n akımı
• E < e $ V �se koparılan elektronlar anot levhasına ulaşamaz ve kesmes�
K
devrede akım oluşmaz.
• E = e $ V �se koparılan elektronlar anot levhasına ulaşamaz ve
K
devrede akım oluşmaz. Bu durumda uygulanan ger�l�m durdurma
ger�l�m�ne eş�t olur.

12. SINIF FİZİK 213