ফটোইলেকট্রিক এফেক্ট বনাম ফটোভোলটাইক এফেক্ট
ফটোইলেকট্রিক প্রভাব এবং ফটোভোলটাইক প্রভাবে ইলেকট্রনগুলি যেভাবে নির্গত হয় তা তাদের মধ্যে পার্থক্য তৈরি করে। এই দুটি পদের 'ফটো' উপসর্গটি নির্দেশ করে যে এই দুটি প্রক্রিয়াই আলোর মিথস্ক্রিয়ার কারণে ঘটে। আসলে, তারা আলো থেকে শক্তি শোষণ দ্বারা ইলেকট্রন নির্গমন জড়িত. যাইহোক, তারা সংজ্ঞায় ভিন্ন কারণ প্রতিটি ক্ষেত্রে অগ্রগতির ধাপ ভিন্ন। দুটি প্রক্রিয়ার মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল ফটোইলেক্ট্রিক প্রভাবে, ইলেকট্রনগুলি স্থানটিতে নির্গত হয় যেখানে, ফটোভোলটাইক প্রভাবে, নির্গত ইলেকট্রনগুলি সরাসরি একটি নতুন উপাদানে প্রবেশ করে।এখানে বিস্তারিত আলোচনা করা যাক।
ফটোইলেকট্রিক ইফেক্ট কি?
এটি আলবার্ট আইনস্টাইন ছিলেন যিনি 1905 সালে পরীক্ষামূলক তথ্যের মাধ্যমে এই ধারণাটি প্রস্তাব করেছিলেন। তিনি সব ধরনের পদার্থ এবং বিকিরণের জন্য তরঙ্গ-কণা দ্বৈততার অস্তিত্ব নিশ্চিত করে আলোর কণা প্রকৃতির উপর তার তত্ত্ব ব্যাখ্যা করেছিলেন। ফটোইলেক্ট্রিক প্রভাবে তার পরীক্ষায়, তিনি ব্যাখ্যা করেন যে যখন একটি ধাতুর উপর একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য আলো বর্জন করা হয়, তখন ধাতব পরমাণুর মুক্ত ইলেকট্রনগুলি আলো থেকে শক্তি শোষণ করতে পারে এবং মহাকাশে নিজেকে নির্গত করে পৃষ্ঠ থেকে বেরিয়ে আসতে পারে। এটি হওয়ার জন্য, আলোকে একটি নির্দিষ্ট থ্রেশহোল্ড মানের চেয়ে বেশি শক্তির স্তর বহন করতে হবে। এই থ্রেশহোল্ড মানটিকে সংশ্লিষ্ট ধাতুর 'ওয়ার্ক ফাংশন'ও বলা হয়। এবং এটি তার শেল থেকে ইলেকট্রন অপসারণের জন্য সর্বনিম্ন শক্তির প্রয়োজন। প্রদত্ত অতিরিক্ত শক্তি ইলেকট্রনের গতিশক্তিতে রূপান্তরিত হবে যা এটি মুক্তি পাওয়ার পরে অবাধে চলাচল করতে দেয়। যাইহোক, যদি শুধুমাত্র কাজের ফাংশনের সমান শক্তি প্রদান করা হয়, তবে নির্গত ইলেকট্রনগুলি ধাতুর পৃষ্ঠে থাকবে, গতিশক্তির অভাবের কারণে নড়াচড়া করতে অক্ষম।
আলোকে তার শক্তিকে বস্তুগত উৎপত্তির ইলেক্ট্রনে স্থানান্তর করার জন্য, এটা মনে করা হয় যে আলোর শক্তি আসলে তরঙ্গের মতো অবিচ্ছিন্ন নয়, বরং বিচ্ছিন্ন শক্তির প্যাকেটে আসে যেগুলিকে বলা হয় 'কোয়ান্টা।' অতএব, আলোর পক্ষে প্রতিটি শক্তির কোয়ান্টাকে পৃথক ইলেকট্রনে স্থানান্তর করা সম্ভব যাতে তাদের খোলস থেকে বেরিয়ে আসে। উপরন্তু, যখন ধাতুটিকে একটি ভ্যাকুয়াম টিউবে ক্যাথোড হিসাবে স্থির করা হয় একটি বহিরাগত সার্কিটের সাথে বিপরীত দিকে একটি রিসিভিং অ্যানোড সহ, ক্যাথোড থেকে নির্গত ইলেকট্রনগুলি অ্যানোড দ্বারা আকৃষ্ট হবে, যা একটি ধনাত্মক ভোল্টেজ বজায় রাখে এবং, অতএব, একটি কারেন্ট ভ্যাকুয়ামের মধ্যে প্রেরণ করা হচ্ছে, সার্কিটটি সম্পূর্ণ করে।এটি ছিল আলবার্ট আইনস্টাইনের অনুসন্ধানের ভিত্তি যা তাকে 1921 সালে পদার্থবিজ্ঞানের জন্য নোবেল পুরস্কার জিতেছিল।
ফটোভোলটাইক এফেক্ট কি?
এই ঘটনাটি 1839 সালে ফরাসি পদার্থবিদ A. E. Becquerel দ্বারা প্রথম পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল যখন তিনি প্ল্যাটিনাম এবং সোনার দুটি প্লেটের মধ্যে একটি দ্রবণ তৈরি করার চেষ্টা করেছিলেন, একটি দ্রবণে নিমজ্জিত এবং এটি আলোর সংস্পর্শে আসে। এখানে যা ঘটে তা হল, ধাতুর ভ্যালেন্স ব্যান্ডের ইলেকট্রনগুলি আলো থেকে শক্তি শোষণ করে এবং উত্তেজনার সময় পরিবাহী ব্যান্ডে লাফ দেয় এবং এভাবে চলাফেরার জন্য মুক্ত হয়। এই উত্তেজিত ইলেক্ট্রনগুলিকে তখন একটি অন্তর্নির্মিত জংশন পটেনশিয়াল (গ্যালভানি পটেনশিয়াল) দ্বারা ত্বরান্বিত করা হয় যাতে তারা ফটোইলেকট্রিক প্রভাবের মতো ভ্যাকুয়াম স্থান অতিক্রম করার বিপরীতে একটি উপাদান থেকে অন্য উপাদানে সরাসরি অতিক্রম করতে পারে, যা আরও কঠিন। সৌর কোষ এই ধারণার উপর কাজ করে।
ফটোইলেকট্রিক ইফেক্ট এবং ফটোভোলটাইক ইফেক্টের মধ্যে পার্থক্য কী?
• ফটোইলেক্ট্রিক এফেক্টে, ইলেকট্রনগুলি একটি ভ্যাকুয়াম স্পেসে নির্গত হয় যেখানে, ফটোভোলটাইক প্রভাবে, ইলেকট্রনগুলি নির্গমনের সময় সরাসরি অন্য উপাদানে প্রবেশ করে৷
• দুটি ধাতুর মধ্যে ফোটোভোলটাইক প্রভাব পরিলক্ষিত হয় যা একটি দ্রবণে একে অপরের সাথে মিলিত হয় কিন্তু আলোক বৈদ্যুতিক প্রভাব একটি ক্যাথোড রে টিউবে একটি ক্যাথোড এবং একটি বাহ্যিক সার্কিটের মাধ্যমে সংযুক্ত একটি অ্যানোডের অংশগ্রহণে সঞ্চালিত হয়৷
• ফটোভোলটাইক প্রভাবের সাথে তুলনা করলে ফটোইলেক্ট্রিক প্রভাবের ঘটনা আরও কঠিন।
• নির্গত ইলেকট্রনের গতিশক্তি ফটোইলেকট্রিক প্রভাব দ্বারা উত্পাদিত কারেন্টে একটি বড় ভূমিকা পালন করে যেখানে ফটোভোলটাইক প্রভাবের ক্ষেত্রে এটি তেমন গুরুত্বপূর্ণ নয়৷
• ফোটোভোলটাইক প্রভাবের মাধ্যমে নির্গত ইলেকট্রনগুলি ফটোইলেকট্রিক প্রভাবের বিপরীতে একটি জংশন পটেনশিয়ালের মাধ্যমে ঠেলে দেওয়া হয় যেখানে কোনও সংযোগ সম্ভাবনা জড়িত থাকে না।
