الظاهرة الكهروضوئية

=== الظاهرة الكهروضوئية ===
{{مقال تفصيلي|الظاهرة الكهروضوئية}}
تحدث '''الظاهرة الكهروضوئية''' أو '''المفعول الكهروضوئي'''  عند سقوط [[موجة كهرومغناطيسية|إشعاع كهرومغناطيسي]] على سطح [[معدن]] فينتج عنه تحرير [[إلكترون|إلكترونات]] من سطح المعدن. ذلك لأن جزءا من [[طاقة]] الشعاع الكهرومغناطيسي يمتصها الإلكترون المرتبط [[ذرة|بذرات]] المعدن فيتحرر منه ويكتسب [[طاقة حركة]] وهذه العملية تعتمد على تردد موجة الضوء.

بقيت النظرية الموجية للضوء سائدة زمن طويل حتى نهاية القرن 19 إلى أن إكتـُشفت الظاهرة الكهروضوئية فعملت على قلب المفاهيم لطبيعة الضوء. تتلخص الظاهرة الكهروضوئية فيمايلي : يسلط إشعاع ضوئي على معدن موضوع في ناقوس مفرغ من الهواء وفي وجود حقل كهربائي مطبق بين قطبين مربوطين ب[[مقياس التيار الكهربائي]]. في حالة عدم وجود أي إشعاع يشير مؤشر الجهاز إلى الصفر. وعند تسليط الإشعاع يلاحظ تحرك مؤشر الجهاز دلالة على وجود [[تيار كهربائي]]، أي أن عددا من الإلكترونات انتـُزعت من المعدن وانتقلت تحت تأثير الحقل الكهربائي إلى [[قطب كهربي|القطب الموجب]]. إلى هنا لا شيء يتناقض مع النظرية الموجية, حيث يمكن الافتراض ان طاقة الموجة(والمتناسبة مع مربع سعة الموجة) انتقلت إلى إلكترونات المعدن. لكن التجربة أثبتت أن طاقة الإلكترونات لا تعتمد على شدة الإشعاع ولكن على تواتره : تستجيب الإلكترونات في الذرة لتردد شعاع الضوء بصفة خاصة، وزيادة شدة الإشعاع يُزيد فقط عددالإلكترونات.

:العلاقة بين طاقة الإلكترونات E وتواتر الإشعاع f خطية:

:::$V-hf\; =\; E$

:حيث V هو جهد التأين للمعدن ويسمى كذلك جهد الخروج, h هو [[ثابت بلانك]] وهو العدد المميز [[ميكانيكا الكم|لميكانيكا الكم]] وهو يعطي العلاقة بين تردد الموجة وطاقة الموجة. وجهد التأين خاصية من خواص المادة ويعتمد على التوزيع الإلكتروني [[ذرة|لذرة]] [[عنصر|العنصر]]، ومقداره يختلف من عنصر إلى عنصر.

أول من قدم تفسير هذا المفعول كان ألبرت آينشتين فحسب هذا الأخير فإن الضوء يصدر في شكل كمات منفصلة من الطاقة تسمى فوتونات كل [[فوتون]] يحمل معه مقدارا من الطاقة يساوي جداءالتواتر بثابت بلانك.

'''ملاحظة: ''' عكس ما يعتقد البعض فإن أينشتين حصل على جائزة نوبل على أعماله حول المفعول الكهروضوئي وليس عن [[النظرية النسبية]]