§ 9. Электризация под действием света.

Фотоэлектрический эффект. Проводники могут заряжаться также под действием света. Явление заключается в том, что под действием света электроны могут вылететь из проводника в окружающее пространство, благодаря чему проводник заряжается положительно. Это явление получило название фотоэлектрического эффекта или фотоэффекта.

На рис. 18 изображен опыт, который в простейшей форме позволяет обнаружить и наблюдать возникновение на проводниках электрического заряда под действием света. Укрепим на стержне электроскопа хорошо очищенную от окислов металлическую (лучше всего цинковую) пластинку и зарядим электроскоп отрицательно. Если его изоляция достаточно хороша, то избыточные электроны будут хорошо удерживаться на электроскопе и его листки будут долго оставаться в отклоненном положении.

Рис. 18. Опыт по наблюдению фотоэлектрического эффекта. Электрическая дуга освещает отрицательно заряженную металлическую пластинку, укрепленную на электроскопе. Под влиянием света электроны вырываются из пластинки, отрицательный заряд электроскопа уменьшается и листки его спадают

Будем теперь освещать цинковую пластинку дуговой лампой проекционного фонаря. Листки немедленно опадут, а это значит, что цинковая пластинка теряет при этом свои избыточные электроны. Эти электроны под действием света вырываются из металла и, отталкиваемые отрицательно заряженной пластинкой, разлетаются в окружающее пространство. Зарядим теперь пластинку положительно и попробуем проделать тот же опыт. Мы найдем, что в этом случае освещение не вызывает никакого действия, и листки электроскопа остаются в отклоненном положении. Освобождающиеся электроны теперь не могут покинуть пластинку, так как они удерживаются сильным притяжением к положительному заряду. Положительные же заряды под действием света не освобождаются из металла.

Этот результат показывает, что положительные и отрицательные заряды связаны с металлом с различной прочностью. Под действием света могут освобождаться только отрицательные заряды – электроны.

Если проделать опыт с незаряженной пластинкой, то заметного отклонения листков обычного электроскопа не наблюдается. Однако, применив достаточно чувствительный электроскоп, мы обнаружим, что на пластинке под действием света возникает небольшой положительный заряд, скоро достигающий своего предела. Нетрудно понять, почему зарядка пластинки под действием света приостанавливается. После того как некоторое число электронов покинет пластинку и она зарядится положительно, дальнейшее удаление электронов в окружающее пространство сделается невозможным, как было объяснено выше. В томе III явление фотоэффекта будет изучено подробнее. Пока же ограничимся упоминанием, что и этот способ зарядки тел представляет собой также разделение электронов и положительных зарядов, которые существовали в теле и до освещения.