لمعرفة ما هي الكهروضوئيه وكتابة بحث عن الظاهرة الكهروضوئية الظاهرة الكهروضوئية هي إحدى الظواهر الطبيعية التي تنتج عن انبعاث الإلكترونات في أنواع مختلفة من المواد ، سواء كانت صلبة أو سائلة أو مواد غازية ، نتيجة امتصاص الطاقة من الضوء ، وتسمى هذه الإلكترونات المنبعثة بسبب الإلكترونات الضوئية.
مقدمة عن الظاهرة الكهروضوئية
- يعود اكتشاف الظاهرة الكهروضوئية إلى عام 1887
- حيث لاحظ العالم هيرتز من خلال تعريض سطح المادة التي تم توصيلها بأشعة فوق بنفسجية أن الشرارة الكهربائية تتولد بشكل أسرع وأسهل.
- ثم جاء عام 1905 ليقدم العالم شرحًا بملاحظات العالم هيرتز ، وهو أن الضوء ليس سوى كمية من الفوتونات الضوئية.
النظريات التي بنيت على اكتشاف الظاهرة الكهروضوئية
- أدى إلى فهم كيمياء الكم وتطوير الفيزياء.
- ساعدت هذه الاكتشافات في فهم ثنائية الموجة والجسيم.
- ساعد في اكتشاف التغير في الضوء والجسيم.
- ساهم في اكتشاف العلاقة بين التردد والطاقة.
كيف تحدث الظاهرة الكهروضوئية؟
الظاهرة الكهروضوئية هي ظاهرة تحدث بسبب انبعاث الأشعة الكهرومغناطيسية فوق سطح المعدن مما ينتج عنه انبعاث الإلكترونات الموجودة على سطح المعدن ويقابلها امتصاص بعض الأشعة الكهرومغناطيسية بواسطة الإلكترونات المرتبطة بهذا السطح المعدني ، مما ينتج عنه طاقة حركية.
تعتمد الظاهرة الكهروضوئية على عدة عوامل:
- تردد الشعاع الكهرومغناطيسي.
- شدة الشعاع الكهرومغناطيسي.
- التيار الضوئي خفيف.
- طاقة حركة الإلكترون المنبعثة من سطح المعدن.
- نوع المعدن.
ما هي تطبيقات الطاقة الكهروضوئية؟
تستخدم الطاقة الكهروضوئية في العديد من مجالات الحياة مثل:
- تُستخدم الطاقة الضوئية في الخلية الكهروضوئية حيث يتم تحويل الطاقة الكهروضوئية التي تسقط على الخلية إلى طاقة كهربائية
- تستخدم في جميع مجالات الحياة من تشغيل أجهزة وإنارة وتشغيل المصانع والسيارات كطاقة نظيفة لا تلوث البيئة.
- تستخدم الطاقة الكهروضوئية لقياس الضوء في كاميرات التصوير وكاميرات التلفزيون.
تستخدم الطاقة الكهروضوئية في تشغيل الخلايا الكهروضوئية والتي لها استخدامات عديدة منها ما يلي:
- إنارة المركبات الفضائية والأقمار الصناعية.
- تستخدم في المجال البحري في أجهزة المراقبة والإرشاد البصري.
- للتطبيقات في مجال البترول ، تُستخدم الخلايا الكهروضوئية لحماية أنابيب النفط والغاز من التآكل المعدني.
- تستخدم في الاتصالات الأرضية.
- تستخدم في التبريد ، وتستخدم في الثلاجات المتنقلة لحفظ الأطعمة والمشروبات والأدوية.
- تستخدم الطاقة الكهروضوئية في تحلية المياه لغرض استخدامها مرة أخرى لجميع الأغراض ، من طعام وشراب ، والزراعة والصناعة.
- المستخدمة في إنتاج الهيدروجين.
خصائص الظاهرة الكهروضوئية
للظاهرة الكهروضوئية عدة خصائص تتلخص فيما يلي:
- تحدث الظاهرة الكهروضوئية إذا كانت قيمة تواتر موجات الحادث أكبر من تردد العتبة
- المقصود بتردد العتبة هو أقل تردد ضوئي كافٍ لإرسال الإلكترونات من سطح المعدن دون إنتاج طاقة حركية.
- تحدث الظاهرة الكهروضوئية مباشرة بعد سقوط تردد الموجة المناسب لتلك الموجة الكهرومغناطيسية على السطح ، بغض النظر عن شدة الموجات.
- تعتمد الظاهرة الكهروضوئية على عدد الإلكترونات المنبعثة في اتجاه الضوء الساقط عليها ، والتي يتم إنتاجها من سطح القطب السالب.
- العلاقة المباشرة بين شدة التيار المار داخل الدائرة الكهروضوئية والضوء الساقط عليها.
- هناك علاقة وثيقة بين حركة الإلكترونات المنبعثة من سطح المعدن والضوء المنبعث والعلاقة بينهما مباشرة.
- يتطلب التأثير الكهروضوئي الذي تم الحصول عليه وجود فوتونات تساوي طاقتها تقريبًا حوالي 1 ميغا فولت في العناصر ذات الأعداد الذرية الكبيرة.
- الجدير بالذكر أن الظاهرة الكهروضوئية هي ظاهرة علمية ذات أهمية كبيرة في الكشف عن بعض الظواهر الأخرى الناتجة عنها.
- وفهم الطبيعة الكمية للضوء ، ومعرفة وفهم الإلكترونات بدقة أكبر من ذي قبل.
خاتمة عن موضوع الطاقة الكهروضوئية
- تعتبر الظاهرة الكهروضوئية من أعظم الاكتشافات في مجال الفيزياء والعلوم الطبيعية ودراسات كيمياء الكم.
- ودراسة الإلكترونات التي ساهمت في العديد من التطورات التكنولوجية الهائلة التي نراها في كل الاكتشافات الحديثة من حولنا
- كما أن الطاقة الكهروضوئية هي طاقة نظيفة يمكن استخدامها لحماية البيئة من التلوث
- وزيادة نسبة الأكسجين وتقليل مشكلة الاحتباس الحراري التي أدت إلى ارتفاع درجات الحرارة.
- الطاقة الكهروضوئية هي الطاقة التي يمكن توليدها بسهولة ، وبالتالي فهي ليست من الطاقات التي تستهلك
- مع تطور العلم يومًا بعد يوم ، نجد أن اكتشاف الطاقة الكهروضوئية ساهم في تسريع عملية التطور والنمو الكبير في التكنولوجيا الحديثة.