الخلية الكهروضوئية
شرح موضوع الخلية الكهروضوئية.
س:علل استخدام الأشعة فوق البنفسجية (أشعة غير مرئية) في التجربة السابقة وليس الضوء المرئي ؟
......................................................
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ملاحظة : من التطبيقات على الظاهرة الكهروضوئية ، صناعة الخلية الكهروضوئية
الخليـــة الكهروضوئيـة
تعريفها : هي جهاز الغرض منه تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية بطريقة غير مباشرة.
فكرة عملها : مبنية على الظاهرة الكهروضوئية .رمزها في الدوائر الكهربائية:
تركيبها : تتركب من
1ـ انتفاخ من الكوارتز مفرغ من الهواء .
2ـ كاثود(مهبط) تهبط منه الإلكترونات،مقعر ومغطى من الداخل بمادة حساسة للضوء مثل السيزيوم
3ـ آنود(مصعد) على شكل قضيب معدني رفيع ويوضع الآنود عند مركز تكور الكاثود . (الشكل2)
تعليلات على الخلية الكهروضوئية :
1ـ يصنع زجاج الخلية الكهروضوئية من الكوارتز؟
جـ : لان الكوارتز يسمح بنفاذ الأشعة فوق البنفسجية والمرئية .2ـ تفرغ الخلية الكهروضوئية من الهواء؟
جـ : حتى لا يتأكسد الكاثود وحتى لا تصطدم الإلكترونات بجزيئات الهواء فتعيق حركتها.
3ـ يكون الكاثود في الخلية الكهروضوئية على شكل سطح معدني مقعر؟
جـ: حتى تتجمع الإلكترونات المنبعثة منه في مركز تكوره حيث يوجد الآنود .
4ـ يغطى الكاثود بطبقة من السيزيوم ؟
جـ: لأن السيزيوم حساس للضوء فيبعث من سطحه الكترونات.
5ـ يكون الآنود على شكل قضيب معدني رفيع ؟
جـ: حتى لا يحجب الضوء الساقط على الكاثود.
6ـ يوضع الآنود عند مركز تكور الكاثود ؟
جـ: لأن الالكترونات تنبعث بشكل عمودي من سطح الكاثود فتتجمع عند مركز تكوره حيث يوجد الآنود.
س: ماذا يجب أن يراعى عند صناعة أجزاء الخلية الكهروضوئية وتركيبها . وزاري (2009 ـ 2010م )
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
شرح عملها :
س: وضح بتجربة أن الخلية الكهروضوئية تسمح بمرور التيار الكهربائي إذا سقط الضوء عليها ولا تسمح بمروره إذا حجب الضوء عنها
1ـ توصل الخلية الكهروضوئية كما بالشكل (يوصل الآنود بالقطب الموجب للبطارية والكاثود بالقطب السالب لها ويوصل معهم على التوالي جلفانومتر لقياس شدت التيار)
2ـ نسقط ضوء بتردد مناسب على كاثود الخلية .
الملاحظة : نلاحظ انحراف مؤشر الجلفانومتر مما يدل على مرور تيار كهربائي في دائرة الخلية (علل) وذلك بسبب انبعاث الكترونات من الكاثود فيجذبها الآنود فيسري تيار في دائرة الخلية الكهروضوئية .
3ـ نحجب الضوء عن الكاثود
الملاحظة : نلاحظ عدم إنحراف مؤشر الجلفانومتر مما يدل على عدم مرور تيار كهربائي بدائرة الخلية (علل) وذلك بسبب توقف انبعاث الالكترونات من سطح الكاثود .
الاستنتاج : تسمح الخلية بمرور التيار عند سقوط الضوء عليها ولا تسمح بمروره إذا حجب الضوء عنها.
*****************************************
شرح بالفيديو لدرس : الخلية الكهروضوئية