តើពន្លឺឡាស៊ែរដំណើរការណ៍នៅលើទ្រឹស្ដីនៃបាតុភូតពន្លឺ(photoelectric effect)របស់អាញស្តាញយ៉ាងដូចម្ដេច ?​



ក្នុង​ឆ្នាំ​១៩២១ អាល់ប៊ឺត អាញស្តាញ បាន​ឈ្នះ​ពានរង្វាន់​ណូបែល​ទៅលើ​ស្នាដៃ​របស់​ខ្លួន​ដែល​រៀបរាប់​អំពី​បាតុភូត​ពន្លឺ។ ការ​រក​ឃើញ​ទ្រឹស្ដី​បាតុភូត​ពន្លឺ​បាន​ជំរុញ​ឲ្យ​សតវត្ស​ទី​២១​នេះ ក្លាយ​ជា​សម័យកាល​បច្ចេកវិទ្យា​ដ៏​ជឿនលឿន តាមរយៈ​ការ​បង្កើត​ឧបករណ៍​ទំនើបៗ​ជាច្រើន​ដែល​បាន​ផ្លាស់ប្ដូរ​ជីវិត​រស់នៅ​របស់​មនុស្សលោក។ ក្នុង​នោះ ពន្លឺ​ឡាស៊ែរ គឺជា​ឧបករណ៍​ផ្ដល់​ពន្លឺ​ភ្លើង​មួយ​បែប ដែល​មាន​ថាមពល​យ៉ាង​ខ្លាំងក្លា​ជាង​ពន្លឺ​ភ្លើង​ដែល​ចេញ​មក​ពី​ពិល និង​អំពូល​ភ្លើង​ធម្មតា​ទៅ​ទៀត។ ប៉ុន្តែ​អ្វី​ដែល​សំខាន់​គឺ ឡាស៊ែរ​ដំណើរការណ៍​ដោយ​មាន​មូលដ្ឋាន​ចេញ​មក​ពី​គំនិត​នៃ​បាតុភូត​ពន្លឺ​របស់​អាញស្តាញ​នេះ​ឯង។ តើ​វា​មាន​ដំណើរការណ៍​យ៉ាង​ដូចម្ដេច ? [caption id="attachment_46985" align="aligncenter" width="528"] www.aspects-india.com[/caption] ឡាស៊ែរ រាប់​ចាប់​តាំង​ពី​ឡាស៊ែរ​ដែល​មាន​ថាមពល​ខ្សោយ​ប្រើប្រាស់​សម្រាប់​ស្កេន​លេខ​កូដ​ឥវ៉ាន់​នៅ​តាម​ផ្សារ​ទំនើប​រហូត​ដល់​ឡាស៊ែរ​ដែល​មាន​ថាមពល​ខ្លាំងក្លា​ដែល​ប្រើប្រាស់​ក្នុង​ឧស្សាហកម្ម​សម្រាប់​កាត់​លោហៈ​ធាតុ សុទ្ធតែ​ដំណើរការណ៍​ចេញ​មក​ពី​គោល​គំនិត​តែ​មួយ​ដូច​គ្នា​ប៉ុណ្ណោះ។ ប្រៀប​នឹង​បច្ចេកវិទ្យា​បុរាណ​ដូចជា​អំពូល​ភ្លើង​ដែល​ផ្ដល់​ពន្លឺ​ខ្សោយ​ជាង ហើយ​ថែម​ទាំង​ត្រូវ​ខាតបង់​ថាមពល​ជាច្រើន​ទៅលើ​កម្ដៅ​ជា​ជាង​ផ្ដល់​ពន្លឺ លក្ខណៈ​ពិសេស​របស់​ពន្លឺ​ឡាស៊ែរ​ដែល​ធ្វើឲ្យ​វា​ក្លាយ​ជា​ឧបករណ៍​បច្ចេកវិទ្យា​ដ៏​ឈ្លាសវៃ​បំផុត​មួយ មាន​ថាមពល​ខ្លាំងក្លា​ដែល​បាច់​ពន្លឺ​ទាំងអស់​ត្រូវ​បាន​ផ្ដុំ​គ្នា​តម្រង់​ទៅ​រក​ទិសដៅ​ដ៏​តូច​ចង្អៀត​តែ​មួយ ជាពិសេស​គឺ​ប្រសិទ្ធភាព​របស់​វា​ក្នុង​ការ​សន្សំ​សំចៃ​ថាមពល​មាន​ឆ្ងាយ​ហួស​ពី​អំពូល​ភ្លើង​បុរាណ។ ប៉ុន្តែ តើ​មាន​អ្វីខ្លះ​នៅ​ក្នុង​ឧបករណ៍​ពន្លឺ​ឡាស៊ែរ​មួយ​នេះ ដែល​អាច​ធ្វើឲ្យ​ពន្លឺ​របស់​វា​មាន​តែ​មួយ​ពណ៌ និង​ពោរពេញ​ដោយ​ថាមពល​អាច​កាត់​លោហៈ​ធាតុ​បាន​ដូច្នេះ ? ម្យ៉ាង​ទៀត​តើ​បាតុភូត​ពន្លឺ​របស់​អាញស្តាញ ត្រូវ​បាន​យក​មក​ប្រើប្រាស់​ក្នុង​ការ​បង្កើត​ពន្លឺ​ឡាស៊ែរ​យ៉ាង​ដូចម្ដេច​ដែរ ? អ្វីៗ​ទាំងអស់​សុទ្ធតែ​បង្ក​ឡើង​ពី​អាតូម ដែល​មាន​ភាគល្អិត​តូចៗ​ចំនួន​៣​ប្រភេទ​បង្ក​អាតូម​គ្រប់​ប្រភេទ​ដូចៗ​គ្នា។ អាតូម​មាន​ណ្វៃយ៉ូ​នៅ​ចំ​កណ្ដាល ដែល​បង្ក​ឡើង​ពី​ប្រូតុង​និង​ណឺត្រុង និង​មាន​អេឡិចត្រុង​វិល​ជុំវិញ​ណ្វៃយ៉ូ​អាតូម។ អេឡិចត្រុង​វិល​ជុំវិញ​ណ្វៃយ៉ូ​របស់​ខ្លួនឯង ក្នុង​ទម្រង់​ជា​ស្រទាប់ៗ ដែល​ស្រទាប់​នីមួយៗ​អាច​ផ្ទុក​បាន​ថាមពល​របស់​អេឡិចត្រុង​ក្នុង​ចំនួន​កំណត់​ជាក់លាក់ ហើយ​គេ​ក៏​អាច​ហៅ​ស្រទាប់​អេឡិចត្រុង​នេះ​ថា​ជា​កម្រិត​ថាមពល​ផង​ដែរ។ កម្រិត​ថាមពល​ដំបូង​គេ​បង្អស់ គឺជា​ស្រទាប់​ដំបូង​គេ​ដែល​ថាមពល​អេឡិចត្រុង​ស្ថិត​នៅ វា​គឺ​ជា​ស្រទាប់​ដែល​អេឡិចត្រុង​នៅ​ជាប់​នឹង​ណ្វៃយ៉ូ​អាតូម​ជាង​គេ​បង្អស់។ អេឡិចត្រុង​អាច​ស្ថិត​នៅ​តែ​កម្រិត​ថាមពល​ជាក់លាក់​របស់​ខ្លួន​ប៉ុណ្ណោះ ទាល់តែ​មាន​ថាមពល​ពី​ខាងក្រៅ​ដែល​ផ្ទេរ​មក​ឲ្យ​អេឡិចត្រុង ទើប​អេឡិចត្រុង​អាច​លោត​ឡើង​ទៅ​កាន់​កម្រិត​ថាមពល​ដែល​ខ្ពស់​ជាង​កម្រិត​របស់​ខ្លួន។ នៅ​ពេល​អេឡិចត្រុង​ទទួល​យក​ថាមពល​ពី​ខាងក្រៅ​ដើម្បី​អាច​ឲ្យ​វា​លោត​ឡើង​ទៅ​កាន់​កម្រិត​ថាមពល​ខ្ពស់ ដោយសារ​តែ​កម្រិត​ថាមពល​ខ្ពស់​មិន​មាន​ភាព​នឹងន នោះ​អេឡិចត្រុង​ដែល​ទទួល​យក​ថាមពល​លោត​ឡើង​ទៅ​កាន់​កម្រិត​ខ្ពស់ នឹង​លោត​ចុះ​មក​កាន់​កម្រិត​ថាមពល​ចាស់​របស់​ខ្លួន​វិញ។ នៅ​ពេល​លោត​ទៅ​កម្រិត​ថាមពល​ដើម​វិញ វា​ក៏​បញ្ចេញ​ថាមពល​លើស​ដែល​វា​បាន​ទទួល​យក​ទៅវិញ​ដែរ។ ថាមពល​ដែល​អេឡិចត្រុង​ទទួល​យក​មក​ប៉ុន្មាន ថាមពល​ដែល​បញ្ចេញ​ទៅវិញ​ក៏​ប៉ុន​នោះ​ដូច​គ្នា​ដែរ ហើយ​ថាមពល​ដែល​អេឡិចត្រុង​បញ្ចេញ​មក​វិញ​នេះ​នឹង​បញ្ចេញ​មក​ក្នុង​ទម្រង់​ជា​ភាគល្អិត​ដែល​ជា​ពណ៌​របស់​ពន្លឺ។ ពណ៌​ណា​មួយ​គឺ​អាស្រ័យ​ទៅលើ​ថាមពល​ដែល​អេឡិចត្រុង​បញ្ចេញ​មក ដែល​ថាមពល​ទាប នោះ​នឹង​បង្កើត​បាន​ជា​ពណ៌​ក្រហម បើ​ថាមពល​ខ្ពស់ នោះ​នឹង​បញ្ចេញ​ជា​ពន្លឺ​របស់​កាំរស្មី​ស្វាយ​អ៊ុលត្រា។ សួរ​ថា​តើ​អេឡិចត្រុង​នៅ​ក្នុង​ឧបករណ៍​ពន្លឺ​ឡាស៊ែរ​ទទួល​ថាមពល​មក​ពី​ណា ដើម្បី​ផ្ដល់​ឲ្យ​អេឡិចត្រុង​នៅ​ក្នុង​អាតូម​ឲ្យ​លោត​ឡើង​ទៅ​កម្រិត​ថាមពល​ខ្ពស់​និង​លោត​ចុះ​មក​វិញ​បញ្ចេញ​ភាគល្អិត​ជា​ពណ៌​របស់​ពន្លឺ​បាន ? នៅ​ក្នុង​ឧបករណ៍​ពន្លឺ​ឡាស៊ែរ មាន​នូវ​បំពង់​មួយ​ដែល​ជា​អំពូល​ភ្លើង ហើយ​បំពង់​ភ្លើង​នេះ​ឯង​ជា​ប្រភព​ថាមពល​ដល់​អេឡិចត្រុង​ក្នុង​ការ​ធ្វើ​បែប​នេះ។ ឯ​អេឡិចត្រុង​នេះ​អាច​ជា​អេឡិចត្រុង​របស់​អាតូម​ត្បូង​ទទឹម ឬ​អាច​ជា​អាតូម​ឧស្ម័ន​កាបូនឌីអុកស៊ីត​ជាដើម។ នៅ​ពេល​អេឡិចត្រុង​របស់​អាតូម​ត្បូង​ទទឹម​ទទួល​បាន​ថាមពល​ក្នុង​បរិមាណ​ជាក់លាក់​ពី​បំពង់​ភ្លើង នោះ​វា​នឹង​លោត​ឡើង​ទៅ​កាន់​កម្រិត​ថាមពល​ខ្ពស់ ហើយ​លោត​ចុះ​មក​កាន់​កម្រិត​ថាមពល​ដើម​វិញ និង​បញ្ចេញ​ពណ៌​របស់​ពន្លឺ​មក​វិញ ក្នុង​ទម្រង់​ជា​ភាគល្អិត​ដែល​មាន​ថាមពល​ស្មើ​នឹង​ថាមពល​ដែល​អេឡិចត្រុង​បាន​ទទួល​យក។ នៅ​ពេល​ដែល​ភាគល្អិត​ដដែល​នេះ​បន្ត​ផ្ដល់​ថាមពល​ដល់​អេឡិចត្រុង​ផ្សេង​ទៀត នោះ​អេឡិចត្រុង​ថ្មី​នេះ​នឹង​បញ្ចេញ​នូវ​ភាគល្អិត​ថ្មី​មក​ទៀត ជាមួយ​នឹង​បរិមាណ​ថាមពល​ដូច​គ្នា នោះ​ពណ៌​របស់​ពន្លឺ​ក៏​ដូច​គ្នា​ដែរ។ ដំណើរការណ៍​នេះ​ចេះ​តែ​បន្ត​រហូត​ភាគល្អិត​របស់​ពន្លឺ​នេះ​ត្រូវ​បាន​បង្កើត​ជាច្រើន​ផ្ដុំ​គ្នា​នៅ​ក្នុង​បំពង់​ដែល​បង្ក​ឧបករណ៍​ពន្លឺ​ឡាស៊ែរ​នេះ​ឡើង។ មិនតែប៉ុណ្ណោះ នៅ​សងខាង​របស់​បំពង់​នេះ គឺជា​កញ្ចក់ ដែល​ម្ខាង​ជា​កញ្ចក់​ប្រាក់​សុទ្ធ ម្ខាង​ទៀត​ពាក់​កណ្ដាល​ប្រាក់។ នៅ​ពេល​ភាគល្អិត​លោត​ឡើង​លោត​ចុះ​នៅ​ក្នុង​បំពង់ វា​នឹង​ផ្លាត​ទៅវិញ​ទៅមក​ជាមួយ​កញ្ចក់ ប៉ុន្តែ​ដោយសារ​តែ​ម្ខាង​ជា​ពាក់​កណ្ដាល​កញ្ចក់​ប្រាក់​នេះ​ឯង ទើប​វា​បាន​ទុក​ផ្លូវ​ឲ្យ​ភាគល្អិត​ពន្លឺ​មួយ​ចំនួន​បញ្ចេញ​មក​ជា​ពន្លឺ​ឡាស៊ែរ​មក​ខាងក្រៅ​បាន។ ពន្លឺ​ឡាស៊ែរ​ត្រូវការ​តែ​ប្រភព​ថាមពល​ពន្លឺ​តិចតួច​ប៉ុណ្ណោះ ប៉ុន្តែ​បង្កើត​បាន​ភាគល្អិត​ពន្លឺ​ដ៏​ច្រើន​ផ្ដុំ​គ្នា​នៅ​ត្រង់​ចន្លោះ​ដ៏​តូច​ចង្អៀត​មួយ ជាហេតុ​នាំឲ្យ​ពន្លឺ​របស់​វា​មាន​ថាមពល​ខ្លាំងក្លា​និង​មាន​ប្រសិទ្ធភាព​ខ្ពស់៕ ដោយ៖ ស្រីពៅ
X
5s