✨ Фотоэлектрический эффект — явление взаимодействия света или любого другого электромагнитного излучения с веществом, при котором энергия фотонов передаётся электронам вещества. В конденсированных (твёрдых и жидких) веществах выделяют внешний (поглощение фотонов сопровождается вылетом электронов за пределы вещества) и внутренний (электроны, оставаясь в веществе, изменяют в нём своё энергетическое состояние) фотоэффект. Фотоэффект в газах состоит в ионизации атомов или молекул под действием излучения. Внешний фотоэффект (фотоэлектронная эмиссия) — физическое явление, заключающееся в потере веществом (металлом) отрицательного заряда под действием электромагнитного излучения. Наблюдается при условии, что частота излучения выше некоторого значения, характерного для данного вещества (красной границы фотоэффекта). Объясняется тем, что фотоны электромагнитного излучения вырывают свободные электроны с поверхности металла. Электроны, вылетающие из вещества при внешнем фотоэффекте, называются фотоэлектронами, а электрический ток, образуемый ими при упорядоченном движении во внешнем электрическом поле, называется фототоком.

Внешний фотоэффект был открыт в 1887 году Генрихом Герцем. При работе с открытым резонатором он заметил, что если посветить ультрафиолетом на цинковые разрядники, то прохождение искры заметно облегчается.

В 1888—1890 годах фотоэффект систематически изучал русский физик Александр Столетов, опубликовавший 6 работ. Им были сделаны несколько важных открытий в этой области, в том числе выведен первый закон внешнего фотоэффекта.

Ещё Столетов пришёл к выводу, что «Разряжающим действием обладают, если не исключительно, то с громадным превосходством перед прочими лучами, лучи самой высокой преломляемости, недостающие в солнечном спектре», то есть вплотную подошёл к выводу о существовании красной границы фотоэффекта. В 1891 г. Эльстер и Гейтель при изучении щелочных металлов пришли к выводу, что, чем выше электроположительность металла, тем ниже граничная частота, при которой он становится фоточувствительным.
#физика #physics #опыты #эксперименты #фотоэффект #радиоактивность #ядерная_физика #атомная_физика

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🧲 Электромагнитная левитация 🟢

Если противодействовать силе тяжести при помощи магнетизма сравнительно легко, то создать устойчивое равновесие — уже не так просто. Теорема Ирншоу запрещает статичным парамагнетикам и ферромагнетикам порождать стабильную левитацию: как бы ни старались современный экспериментатор или античный архитектор, без дополнительных условий поворот двух постоянных магнитов даже на совсем небольшой угол приведет к тому, что они развернутся друг к другу противоположными полюсами, отталкивание превратится в притяжение, и полет прекратится.

Способ создать стабильную левитацию — использовать нестатические магнитные поля, к которым не относится утверждение теоремы Ирншоу. Можно стабилизировать левитацию при помощи обратной связи — то есть следить за тем, где находится предмет, и регулировать величину магнитного поля так, чтобы оно постоянно удерживало норовящее «соскользнуть» с него тело. Главное в этом деле — успеть. Если магнитное поле опоздает на свою работу, то уже не вернет левитирующему объекту равновесие, а наоборот, еще сильнее дестабилизирует его. #видеоуроки #механика #электромагнетизмм #электричество #магнетизм #физика #physics

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🔳 Сверление квадратных и треугольных отверстий ⚙️

Речь пойдет об интересном изделии, о сверле Уаттса. В основе данного сверла лежит фигура — скругленный треугольник, на который обратил внимание в 15 веке еще Леонардо да Винчи. Скругленный треугольник — это равносторонний треугольник, только стороной которого является дуга как часть окружности, проведенная из противоположной вершины этого треугольника.

Около 300 лет спустя, математик Л. Эйлер продемонстрировал вращение этой фигуры с эксцентриситетом (не вокруг центра), а Ф. Рело нашел точку вращения, благодаря которой траектория углов скругленного треугольника очень близка к квадрату.

В математике, данный треугольник получил название — плавающий треугольник Рело. В начале 20 века, Г. Уаттс придумывает фрезу, которая основывается на треугольнике Рело и способна сделать квадратное отверстие, чуть позже это техническое решение патентуется как сверло Уаттса и в 1917 г. начинается массовый выпуск. Специфика инструмента в том, что ось вращения сверла Уаттса не остается по центру, а описывает окружность определенного радиуса. Таким образом, простого вращения мало, еще важно, чтобы сверло производило качательное движение, при котором траектория резцов сверла описывает квадрат. Другими словами, скругленный треугольник обеспечивает движение качения "по квадрату". Данный треугольник вписан в квадрат и имеет возможность вращаться внутри него всегда касаясь всех сторон квадрата. Каждая вершина (каждый резец сверла) касается почти всего периметра квадрата.

Чтобы обеспечить квадратное отверстие в стальных заготовках, сверла Уаттса производят из стали Y8, закаливается инструмент в диапазоне от НRС52 до НRС56. Также, для тяжелых условий, сверла могут производиться из легированной стали Х12, тогда их твердость составляет от НRС56 до НRС60. Несмотря на все плюсы, существует один недостаток. Чтобы обеспечить нужную траекторию движения, важно использовать дополнительные приспособления и переходники, подобные специальным патронам с карданными передачами.

Иногда, этот вид сверления у токаря остается единственным, когда невозможно выполнить квадратное отверстие методом штамповки, пробойников, сварки или методом сверл меньшего диаметра и напильников. #математика #геометрия #math #animation #физика #механика #physics #видеоуроки #опыты

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib