ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮ

ಸೂಕ್ತ ಆವೃತ್ತಿಯ ವಿಕಿರಣವು ಕೆಲವು ಲೋಹಗಳ ಮೇಲೆ ಬಿದ್ದಾಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಹೊರಸೂಸುವ ವಿದ್ಯಮಾನಕ್ಕೆ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮ ಎಂದು ಹೆಸರು.

ಕೆಲವು ಲೋಹಗಳ ಮೇಲೆ ಸೂಕ್ತ ಆವೃತಿಯ ಬೆಳಕು ಅಥವ ವಿಕಿರಣಗಳು ಬಿದ್ದಾಗ ಆ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈನಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಹೊರಬೀಳುತ್ತವೆ.ಇಂತಹ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ದ್ಯುತಿ ಉತ್ಸರ್ಜಕ ಅಥವ ದ್ಯುತಿ ಸಂವೇದಿವಸ್ತುಗಳೆನ್ನುವರು. ಸೂಕ್ತ ಆವೃತಿಯು ' ಪ್ರತಿ ದ್ಯುತಿ ಸಂವೇದಿ ವಸ್ತುವಿಗೂ ಬೇರೆಯದ್ದಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಈ ಪ್ರರ್ಕಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಹೊರಹಬೀಳುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳನ್ನು ದ್ಯುತಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳೆನ್ನುವರು ಮತ್ತು ಇವುಗಳ ಚಲನೆಯಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಮಂಡಲದಲ್ಲಿ ದ್ಯುತಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗುವುದು.

ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗವಾದದಿಂದ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ವಿವರಿಸಲಾಗಲಿಲ್ಲ. ಇದನ್ನು ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್‍ಸ್ಟೀನ್'ರು ತಮ್ಮ ಕಣ ವಾದದಿಂದ ಸಮರ್ಥವಾಗಿ ವಿವರಿಸಿದರು. ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದ್ದ ಈ ವಾದವು ೧೯೨೧ರಲ್ಲಿ ನೊಬೆಲ್ ಪಾರಿತೋಷಕ ಪಡೆಯಿತು.

ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಅಧ್ಯಯನ

೧.ವಿಕಿರಣ ೨.ನಿರ್ವಾತ ಗಾಜಿನ ಕೊಳವೆ ೩.ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ೪.ಅನೋಡ್ ೫.ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ೬.ಮೈಕ್ರೋ ಅಮ್ಮೀಟರ್ ೭. H.T.D.C

ನಿರ್ವಾತ ಗಾಜಿನ ಕೊಳವೆಯ ಒಳಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಬ್ಯಾಟರಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದ ಅನೋಡ್ ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿಸಂವೇದಿ ಅನೋಡ್ ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿಸಂವೇದಿ ಕ್ಯಾಥೋಡನ್ನು ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮೈಕ್ರೋ ಅಮ್ಮೀಟರ್ ಅನ್ನು ಮಂಡಲದಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ತನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಸೂಕ್ತ ಆವೃತಿಯ ವಿಕಿರಣವು ದ್ಯುತಿಸಂವೇದಿ ಕ್ಯಾಥೋಡಿನ ಮೇಲೆ ಬಿದ್ದಾಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ. ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಅನೋಡಿನ ಕಡೆ ಧಾವಿಸುತ್ತವೆ. ಇದರಿಂದ ಮಂಡಲಸದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯುತ್ತದೆ.

ಪ್ರಯೋಗದ ಅವಲೋಕನಗಳು

ಈ ಪ್ರಯೋಗದಿಂದ ಕೆಳಗಿನ ಅವಲೋಕನಗಳು ಲಭ್ಯವಾಗುತ್ತವೆ.

1. ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮವು ತಕ್ಷಣ ಆಗುವ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿದೆ. ವಿಕಿರಣವು ಕ್ಯಾಥೋಡಿನ ಮೇಲೆ ಬಿದ್ದ ತಕ್ಷಣ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ. ವಿಕಿರಣವು ಬಿದ್ದ ನಂತರ $10^{-9}$ ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ನಂತರ ದ್ಯುತಿಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ.
2. ಕ್ಯಾಥೋಡಿನ ಮೇಲೆ ಬಿದ್ದಂತಹ ವಿಕೆರಣದ ಆವೃತ್ತಿಯು ಒಂದಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಠ ಬೆಲೆಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇದ್ದಾಗ ದ್ಯುತಿಉತ್ಸರ್ಜನೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಈ ಕನಿಷ್ಠ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಸ್ತಿಲು ಆವೃತ್ತಿ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತೇವೆ. ಹೊಸ್ತಿಲು ಆವೃತ್ತಿಯು ಪ್ರತಿಯೊಂದು ದ್ಯುತಿಸಂವೇದಿಗೂ ಬೇರೆಯದ್ದಾಗಿರುತ್ತದೆ.
3. ದ್ಯುತಿಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ತೀರ್ವತೆ ಆಪಾತ ವಿಕಿರಣದ ತೀರ್ವತೆಗೆ ಅನುಪಾತೀಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
4. ದ್ಯುತಿಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ಗರಿಷ್ಠ ಚಲನ ಶಕ್ತಿ ಆಪಾತ ವಿಕಿರಣದ ಆವೃತ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ರೇಖೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಪಾತ ತೀರ್ವತೆಯಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಅಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್‍ಸ್ಟೈನ್ ರ ವಿವರಣೆ

ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಅಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್‍ಸ್ಟೈನ್‍ರು ಕಣದ ರೂಪವಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಿ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಸಮರ್ಥವಾಗಿ ವಿವರಿಸಿದರು. ಇವರ ವಿವರಣೆಯಂತೆ ದ್ಯುತಿಉತ್ಸರ್ಜನೆಯು ಆಪಾತ ವಿಕಿರಣ ಮತ್ತು ಲಕ್ಷ್ಯವಸ್ತುವಿನ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನುಗಳ ನಡುವೆ ನೆಡೆಯುವ ಸರಳ ಸಂಘರ್ಷಣೆ. ಬೆಳಕಿನ ಕಣ $h\nu$ ಅಥವಾ $h\nu$ನ ಅವಿಭಾಜ್ಯ ದ್ವಿಗುಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಬೆಳಕಿನ ಕಣ ಮುಕ್ತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಗೆ ಡಿಕ್ಕಿಹೊಡೆದಾಗ ತನ್ನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವರ್ಗಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿ ವರ್ಗಾವಣೆಗೊಂಡ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಎರಡು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಉಪಯೋಗಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

1. ಶಕ್ತಿಯ ಕೆಲವು ಭಾಗ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಅನ್ನು ದ್ಯುತಿಸಂವೇದಿಯ ಮೇಲ್ಯೈನಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆ ಹೊಂದುವಲ್ಲಿ ಬಳಸಿಹೋಗುತ್ತದೆ (W).
2. ಉಳಿದ ಶಕ್ತಿಯು ದ್ಯುತಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡುತ್ತದೆ. ದ್ಯುತಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿನ ವೇಗವು v ಮತ್ತು ತೂಕವು m ಆಗಿದ್ದಲ್ಲಿ, ಗರಿಷ್ಠ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು $(1/2)mV^{2}$ ಆಗಿರುತ್ತದೆ.

ಶಕ್ತಿ ಸಂರಕ್ಷಣ ನಿಯಮಾನುಸಾರ, hv = W + ½ mv²

ಆಕರ ಗ್ರಂಥ

• 'ಭೌತವಿಙ್ಞಾನ '- ಸಂಪಾದಕ: ಪ್ರೊ.ಹೆಚ್. ಆರ್ ರಾಮಕೃಷ್ಣರಾವ್
• 'A text book of PHYSICS' - Dr. J. Vishwanath