В 1887 году германский ученый Герц открыл воздействие света на электронный разряд. Изучая искровой разряд, Герц нашел, что если освещать отрицательный электрод ультрафиолетовыми лучами, то разряд наступает при наименьшем напряжении на электродах.

Дальше было найдено, что при освещении светом электронной дуги негативно заряженной железной пластинки, соединенной с электроскопом, стрелка электроскопа опускается. Это свидетельствовало о том, что освещаемая электронной дугой железная пластинка теряет собственный отрицательный заряд. Положительный заряд железная пластинка при освещении не теряет.

Утрата металлическими телами при освещении их лучами света отрицательного электронного заряда получила заглавие фотоэлектрический эффект либо просто фотоэффект.

Физика этого явления изучалась с 1888 года и известным русским ученым А. Г. Столетовым.

Исследование фотоэффекта Столетов создавал с помощью установки, состоящей из 2-ух маленьких дисков. Сплошная цинковая пластинка и узкая сетка устанавливались вертикально друг против друга, образуя конденсатор. Его пластинки соединялись с полюсами источника тока, а потом освещались светом электронной дуги.

Свет свободно проникал через сетку на поверхность сплошного цинкового диска.

Столетов установил, что если цинковая обкладка конденсатора соединена с отрицательным полюсом источника напряжения (является катодом), то гальванометр, включенный в цепь, указывает ток. Если же катодом является сетка, то ток отсутствует. Означает, освещенная цинковая пластинка испускает негативно заряженные частицы, которые и обусловливают существование тока в промежутке меж ней и сетью.

Столетов, изучая фотоэффект, физика которого была еще не раскрыта, брал для собственных опытов диски из самых разных металлов: дюралевые, медные, цинковые, серебряные, никелевые. Присоединяя их к отрицательному полюсу источника напряжения, он следил, как под действием дуги в цепи его опытнейшей установки появлялся электронный ток. Таковой ток именуется фототоком.

При увеличении напряжения меж обкладками конденсатора фототок увеличивался, достигая при неком напряжении собственного наибольшего значения, именуемого фототоком насыщения.

Исследуя фотоэффект, физика которого неразрывно связана с зависимостью фототока насыщения от величины светового потока, падающего на катодную пластинку, Столетов установил последующий закон: величина фототока насыщения, будет прямо пропорциональна падающему на железную пластинку световому сгустку.

Этот закон носит заглавие Столетова.

В предстоящем было установлено, что фототок — поток электронов, вырванный светом из металла.

Теория фотоэффекта отыскала обширное практическое применение. Так были сделаны устройства, в базе которых лежит это явление. Именуются они фотоэлементами.

Светочувствительный слой – катод – покрывает практически всю внутреннюю поверхность стеклянного баллона, кроме маленького окошечка для доступа света. Анод же представляет собой проволочное кольцо, укрепленное снутри баллона. В баллоне – вакуум.

Если соединить кольцо с положительным полюсом батареи, а светочувствительный слой металла через гальванометр с отрицательным ее полюсом, то при освещении слоя соответствующим источником света в цепи появится ток.

Можно батарею выключить совершенно, да и тогда мы будем следить ток, только очень слабенький, потому что только жалкая часть вырываемых светом электронов будет попадать на проволочное кольцо – анод. Для усиления эффекта нужно напряжение порядка 80-100 в.

Фотоэффект, физика которого употребляется в таких элементах, можно следить, используя хоть какой металл. Но большая часть из их, такие, как медь, железо, платина, вольфрам, чувствительны только к ультрафиолетовым лучам. Одни только щелочные металлы – калий, натрий и в особенности цезий – чувствительны и к видимым лучам. Они-то и используются для производства катодов фотоэлементов.