8. Фотоэлектричество

Через изобретение - к открытию.

Фрэнсис Бэкон (1561-1626)

В гл. 7 мы уже встречались с одним из таких явлений, объяснить которые удается лишь в рамках квантовой теории. Речь идет о фотоэлектрическом эффекте. Его математическое описание было сделано Эйнштейном в 1905 г. В 1887 г. Герц впервые сообщил о взаимодействии фотона света с электроном металла, в результате которого электрон приобретает энергию, достаточную, чтобы покинуть пределы металла. При значительном количестве таких электронов их можно собрать на другой металлической поверхности и через внешнюю цепь вернуть к исходной поверхности, подобно тому как это происходит в термоионном генерал торе. В таком случае отпадает необходимость в тепловой стадии преобразования энергии, поскольку энергия сообщается непосредственно электрону, и следовательно, подобная система должна иметь более высокий к. п. д.

В настоящей главе мы сначала исследуем работу фотоэмиссионного генератора, а затем рассмотрим важный с практической точки зрения метод генерирования фотоэлектричества с помощью полупроводникового диода. Мы увидим, как благодаря последним достижениям науки наконец-то удалось осуществить давнюю мечту - избежать определенных термодинамических ограничений, обусловленных наличием тепловой стадии в процессе преобразования энергии.