Fotoelektricky jav alebo fotoelektricky efekt alebo fotoefekt je experimentalne pozorovany jav, kedy svetlo vhodnej vlnovej d??ky pri dopade na kov alebo polovodi? vyra?a z atomov latky elektrony , ktore sa potom vo?ne pohybuju v latke a zvy?uju jej vodivos? ( vnutorny fotoelektricky jav) alebo opustia latku ( vonkaj?i fotoelektricky jav). Jav sa vyu?iva napriklad pri kon?trukcii fotodiody alebo fototranzistora .

Vonkaj?i fotoelektricky jav objavil v roku 1887 nemecky fyzik Heinrich Rudolf Hertz . Kineticka energia vyletujucich elektronov nezavisi od intenzity ?iarenia , ktore na povrch kovu dopada. Zva??enie intenzity ?iarenia vedie k zva??eniu po?tu elektronov vyletujucich z kovu. Kineticka energia tychto elektronov je zavisla od frekvencie dopadajuceho ?iarenia. Tato zavislos? je linearna, pri?om smernica priamky, ktora ju vyjadruje, sa rovna Planckovej kon?tante . Tuto zavislos? nebolo mo?ne vysvetli? z h?adiska klasickej elektromagnetickej teorie.

Albert Einstein na?iel pre fotoefekt jednoduche vysvetlenie. Predpokladal, ?e fotoefekt je proces, pri ktorom plati zakon zachovania energie a ?e pri tomto jave ide o premenu energie elektromagnetickeho ?iarenia na kineticku energiu elektronov. Je to premena, ktora ma v podstate opa?ny charakter, ako ?iarenie absolutne ?ierneho telesa . Ke??e vy?arovanie absolutne ?ierneho telesa prebieha skokom, Einstein predpokladal, ?e aj opa?ny proces musi prebieha? skokom. Takto hypoteticky odvodil existenciu fotonov . Fotonu prisudil energiu

${\displaystyle E=hf\,\!}$

kde ${\displaystyle h\,\!}$ je Planckova kon?tanta a ${\displaystyle f\,\!}$ je frekvencia.

Pri fotoefekte sa uvo??uju elektrony, ke? ziskaju dostatok energie na to, aby mohli prekona? sily, ktore ich dr?ia v latke. Tu ?as? energie, ktora sa spotrebuje na uvo?nenie elektronu z kovu ozna?me Uo, zostavajuca energia sa premeni na kineticku energiu U _k =½ mv ² vyletujuceho elektronu. Potom zo zakona zachovania energie plati

${\displaystyle hf=U_{o}+U_{k}=U_{o}+{\frac {1}{2}}mv^{2}}$

Je kuriozitou, ?e Albertovi Einsteinovi bola udelena Nobelova cena za fyziku prave za objasnenie fotoelektrickeho javu, a nie za objav teorie relativity, ktorou sa preslavil.

Vonkaj?i fotoelektricky jav ma dnes len male prakticke vyu?itie vo fotonasobi?och (pou?itych v ?pecialnych vedeckych zariadeniach). Vnutorny fotoelektricky jav je zakladom va??iny modernych fotosenzorov v optoelektronike , ako su fotodioda alebo fototranzistor , ako aj plo?ne snima?e na snimanie obrazu pou?ite v kamerach (obvykle typu CCD ).

Fotoelektricky jav z elektrotechnologickeho h?adiska [ upravi? | upravi? zdroj ]

Vonkaj?i fotoelektricky jav spo?iva v uvo??ovani (emisii) elektronov z povrchu polovodi?a po pohlteni fotonu s dostato?nou energiou. ?as? tejto energie sa spotrebuje na uvo?nenie elektronov. Ak tento jav nastava len v ur?itom rozsahu frekvencii, hovorime o selektivnom fotoelektrickom jave. Na vonkaj?om fotoelektrickom jave sa zaklada napriklad aj ?innos? fotoelektrickych katod.

Vnutorny fotoelektricky jav spo?iva v pohlteni energie svetelneho ?iarenia elektronmi, nasledkom ?oho sa zmeni ich energia a mo?u sa uvo?ni? z valen?neho do vodivostneho pasma. Tym dochadza k zvy?eniu koncentracie vo?nych nosi?ov naboja, a tym aj vodivosti polovodi?a. Prirastok vodivosti sposobeny tymto javom sa nazyva fotoelektricka vodivos? a zavisi od frekvencie a intenzity ?iarenia a od teploty. Jav sa prejavuje len v ur?itej oblasti frekvencii svetelneho ?iarenia. Vnutorny fotoelektricky jav ma ve?ky vyznam. Zaklada sa na ?om ?innos? fotorezistorov a inych optoelektronickych senzorov.