281    ФО ТОЦИНКОГРЛФПЯ—ФО ТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ    282

ществом поглощаются. Это положение Грот-гуса называют основным законом Ф.

Следующий крупный этап в развитии Ф.— это исследования Бунзена и Роско (1855). На реакции соединения хлора и водорода на свету в хлористый водород они показали, что количество вещества, превращающегося на свету (т. н. фотохимич. эффект), определяется количеством поглощённого светочувствительной системой света, г. е. произведением из интенсивности (силы) освещения на время освещения. Ими было обнаружено, что реакция в светочувствительной системе обыкновенно начинается не одновременно с началом освещения системы, а лишь тогда, когда освещение достигнет некоторой определённой (для данного случая) величины, так называемого «порога».


Следующее важное открытие в Ф. принадлежит Фогелю (1873). Оказалось, что фо-тохимич. реакция в веществе может быть обусловлена не только влиянием лучей непосредственно поглощаемых данным веществом, но и влиянием лучей поглощаемых примесями к данному веществу; такие вещества, которые, будучи введены в виде примесей к данному, веществу, способны во-аіекать его в реакцию под действием поглощаемых ими лучей, были названы Фогелем оптическими сенсибилизаторами. Уже в 1875 К. А. Тимирязев показал, что красящее вещество растений—хлорофилл—играет роль именно такого сенсибилизатора в процессе усвоения растениями углекислоты воздуха.

Наиболее полно связь лучистой энергии с обусловленной ею химич. реакцией устанавливается законом Эйнштейна (191-2), по к-рому каждый квант лучистой энергии (см. Свет), поглощённый светочувствительным веществом, делает !>еакцнонно-способной одну молекулу этого вещества. Однако экспериментальное исследование многих фотохимич. реакций обнаруживает несоответствие между фактическим количественным выходом реакции и требующимся по закону Эйнштейна. Это находит объяснение в наличии в этих случаях побочных химич. процессов, втияющих на окончательный результат, тогда как закон Эйнштейна относится к первичным чисто фотохимическим процессам.

Из фотохимич. процессов, имеющих место в природе, важнейшими являются процессы построения органпч. вещества в растении из углекислоты и воды при содействии солнечного света (см. Фотосинтез). Фотохимич. процессы лежат и в основе фототерапии (лечение светом). Фотохимич. реакции в солях серебра, железа, хрома и др. широко используются в фотографии.

ФОТОЦИНК ОГРА' ФИЯ—см. Цинкография.

ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗФФЕ'КТ—возникновение или изменение электрич. тока (или заряда) поддействием света. Ф. э. был открыт в 1887 Г. Герцем, к-i ый заметил, что при освещении ультрафиолетовыми .тучами облегчается прохождение искры через искровой промежуток разрядника. Далее Гальвакс и Столетов показали, что под действием тех же лучей отрицательно заряжённая и тщательно изолированная пластинка весьма быстро теряет свой заряд, а незаряжёнкая—приобретает положительный заряд. Во всех этих случаях мы имеем дело с т. н. внешним Ф. э., при к-ром под действием света из атомов и молекул тела в окружающее пространство вылетают электроны. В этом процессе световая энергия передаётся электрич. зарядам (электронам). Внешний Ф. э. можно наблюдать, напр., при помощи установки, схематически изображённой на рисунке. Здесь имеются две металлич. пластинки А и К, соединённые весьма чувствительным прибором д для измерения силы тока. При освещении одной из пластин через окошко Q световыми лучами в цепи возникает электрический ток. Этот ток будет значительно усилен, если включить в цепь батарею и освещать ту пластинку, которая соединена с отрицательным её полюсом. В этом случае освобождённые из отрицательной пластины электроны притягиваются к положительной пластине. Так наз. внутренний Ф. э. отличается тем, что освобождённые светом электроны остаются внутри освещаемого тела. Если в цепь батареи ввести кусок диэлектрич. кри -сталла или полупроводника, напр, селена, и освещать его, то вырываемые светом электроны движутся внутри полупроводника и вызывают таким образом изменение силы тока. Внешне это проявляется как уменьшение сопротивления освещаемого тела.

Кроме этих двух видов Ф. э., внешнего и внутреннего, существует третий вид Ф. э., так наз. Ф. э. запирающего слоя. Последний наблюдается при освещении границы соприкосновения чувствительного к свету полупроводника и проводника (напр., между закисью меди и медью). При этом на границе возникает электродвижущая сила. Если наружные части проводника и полупроводника замкнуть другим проводником, то через него будет проходить электрич. ток.

Наиболее полно изучен внешний Ф. э. Основные его законы следующие: ») количество электронов, вырванных светом определённой длины волны, прямо пропорционально интенсивности падающего света и времени его действия, если эта длина волны нѳ превосходит нек-рую определённую (для различных веществ разную) величину, т. н. красную границу, или порог Ф. э. Если же освещать тело светом большей длины волны, то ни при каких интенсивностях вылет электронов не наблюдается. По мере уменьшения длины волны (возрастания частоты) количество вырванных электронов на единицу поглощённой световой энергии, вообще говоря, плавно увеличивается (нормальный Ф. э.). Однако для не к-рых веществ, напр., щелочных металлов, в определённой области спектра наблюдается резкий максимум чувствительности (селективный Ф. э.). 2) Максимальная энергия вылетающих из тела электронов возрастает пропорционально частоте действующего света (обратно пропорционально длине волны) и совершенно не зависит от его интенсивности.

Изучение законов Ф. э. имело огромное значение для выяснения природы света. Эти законы могут быть поняты и объяснены только с точки зрения квантовых представлений (см. Квант, Квантовая механика), согласно к-рым свет рассматривается как поток частиц. Наряду с этим, изучение Ф. э. привело к созданию приборов, фотоэлементов, имеющих разнообразные и чрезвычайно важные технические применения.




Запрещено использование материалов в коммерческих целях.
Вся информация представлена только для ознакомления.