Photoelectric Effect vs Photovoltaic Effect
Ang mga paraan kung saan ang mga electron ay ibinubuga sa photoelectric effect at photovoltaic effect ay lumilikha ng pagkakaiba sa pagitan nila. Ang prefix na 'larawan' sa dalawang terminong ito ay nagmumungkahi na ang parehong mga prosesong ito ay nangyayari dahil sa pakikipag-ugnayan ng liwanag. Sa katunayan, kinasasangkutan nila ang paglabas ng mga electron sa pamamagitan ng pagsipsip ng enerhiya mula sa liwanag. Gayunpaman, naiiba ang mga ito sa kahulugan dahil ang mga hakbang ng pag-unlad ay iba sa bawat kaso. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng dalawang proseso ay na sa photoelectric effect, ang mga electron ay ibinubuga sa espasyo samantalang, sa photovoltaic effect, ang mga emitted electron ay direktang pumapasok sa isang bagong materyal. Pag-usapan natin iyan nang detalyado dito.
Ano ang Photoelectric Effect?
Si Albert Einstein ang nagmungkahi ng ideyang ito noong 1905 sa pamamagitan ng pang-eksperimentong data. Ipinaliwanag din niya ang kanyang teorya sa likas na particle ng liwanag sa pamamagitan ng pagkumpirma ng pagkakaroon ng wave-particle duality para sa lahat ng anyo ng matter at radiation. Sa kanyang eksperimento sa photoelectric effect, ipinaliwanag niya na kapag ang liwanag ay iniiwasan sa isang metal sa loob ng isang panahon, ang mga libreng electron sa mga metal na atom ay maaaring sumipsip ng enerhiya mula sa liwanag at lumabas mula sa ibabaw na naglalabas ng sarili sa kalawakan. Upang mangyari ito, ang ilaw ay kailangang magdala ng isang antas ng enerhiya na mas mataas kaysa sa isang tiyak na halaga ng threshold. Ang halaga ng threshold na ito ay tinatawag ding 'work function' ng kani-kanilang metal. At ito ang pinakamababang enerhiya na kinakailangan upang alisin ang elektron mula sa shell nito. Ang karagdagang enerhiya na ibinigay ay mako-convert sa kinetic energy ng electron na nagbibigay-daan dito na malayang gumalaw pagkatapos na mailabas. Gayunpaman, kung ang enerhiya lamang na katumbas ng function ng trabaho ay ibinigay, ang mga ibinubuga na electron ay mananatili sa ibabaw ng metal, hindi makagalaw dahil sa kakulangan ng kinetic energy.
Para mailipat ng liwanag ang enerhiya nito sa isang electron na may materyal na pinagmulan, inaakala na ang enerhiya ng liwanag ay, sa katunayan, ay hindi tuluy-tuloy tulad ng isang alon, ngunit nagmumula sa mga discrete energy packet na kilala bilang 'quanta.' Samakatuwid, posible para sa liwanag na ilipat ang bawat enerhiya quanta sa mga indibidwal na electron na nagpapalabas sa kanila mula sa kanilang shell. Higit pa rito, kapag ang metal ay naayos bilang cathode sa isang vacuum tube na may receiving anode sa kabilang panig na may panlabas na circuit, ang mga electron na ilalabas mula sa cathode ay maaakit ng anode, na pinananatili sa positibong boltahe at, samakatuwid, ang isang kasalukuyang ay ipinapadala sa loob ng vacuum, na kumukumpleto sa circuit. Ito ang batayan ng mga natuklasan ni Albert Einstein na nanalo sa kanya ng Nobel Prize noong 1921 para sa Physics.
Ano ang Photovoltaic Effect?
Ang phenomenon na ito ay unang naobserbahan ng French Physicist na si A. E. Becquerel noong 1839 nang subukan niyang gumawa ng agos sa pagitan ng dalawang plates ng platinum at ginto, na inilubog sa isang solusyon at nakalantad sa liwanag. Ang nangyayari dito ay na, ang mga electron sa valence band ng metal ay sumisipsip ng enerhiya mula sa liwanag at sa paggulo ay tumalon sa conduction band at sa gayon ay nagiging malayang gumagalaw. Ang mga nasasabik na electron na ito ay pinabilis ng isang built-in na potensyal na junction (Galvani Potential) upang direkta silang makatawid mula sa isang materyal patungo sa isa pa sa kaibahan sa pagtawid sa isang vacuum space tulad ng sa kaso ng photoelectric effect, na mas mahirap. Gumagana ang mga solar cell sa konseptong ito.
Ano ang pagkakaiba ng Photoelectric Effect at Photovoltaic Effect?
• Sa photoelectric effect, ang mga electron ay inilalabas sa isang vacuum space samantalang, sa photovoltaic effect, ang mga electron ay direktang pumapasok sa isa pang materyal sa paglabas.
• Ang photovoltaic effect ay nakikita sa pagitan ng dalawang metal na magkakaugnay sa isa't isa sa isang solusyon ngunit ang photoelectric effect ay nagaganap sa isang cathode ray tube na may partisipasyon ng isang cathode at isang anode na konektado sa pamamagitan ng isang panlabas na circuit.
• Ang paglitaw ng photoelectric effect ay mas mahirap kung ihahambing sa photovoltaic effect.
• Malaking papel ang ginagampanan ng kinetic energy ng mga ibinubuga na electron sa kasalukuyang ginawa ng photoelectric effect samantalang hindi naman ito napakahalaga sa kaso ng photovoltaic effect.
• Ang mga ibinubuga na electron sa pamamagitan ng photovoltaic effect ay itinutulak sa isang junction potential kumpara sa photoelectric effect kung saan walang junction potential na kasangkot.
