Фотоэлектрический эффект и термоэлектронная эмиссия

Проводимость воздуха при низком давлении и проводимость пламени, способного снять поляризацию, стали объясняться, как и проводимость жидкости, ионами. Эта гипотеза была выдвинута Гитторфом в 1879 г. А в 1887-90 гг. Шустер показал, что электрические искры ускоряют разряд заряженных проводников. Г. Герц в 1888 г. установил, что разряд ускоряется при облучении УФ светом. Аррениус поместил в разреженный воздух два платиновых электрода и обнаружил, что при освещении от внешней разрядной трубки проводимость между электродами повышается. Это фактически был первый фотоэлемент. Термин “фотоэлектрический” был введен в науку Аугусто Риги в 1888 г., когда он наблюдал положительный заряд на металле, облученном ультрафиолетовым светом. Но явление это еще раньше предсказал Вильгельм Гальвакс, и оно стало называться эффектом Гальвакса или Герца-Гальвакса

В исследование внешнего фотоэффекта существенный вклад внес Александр Григорьевич Столетов (1839-1896). После открытия фотоэффекта Герцем в 1887 году Столетов в 1888 изучил его законы; сам эффект он назвал "актиноэлектрическим". А.Г.Столетов окончил Московский университет, 4 года стажировался за границей у Кирхгофа и Вебера, после чего стал профессором МГУ. Добавим попутно, что теоретическое объяснение внешнего фотоэффекта дал в начале 20 века Альберт Эйнштейн.

Исследуя внешний фотоэффект (современный термин), Дж. Томсон определил для носителя заряда отношение заряда к массе. Оно оказалось таким же, как и в катодных лучах. Аналогичные опыты были проведены по отношению к испусканию отрицательного заряда раскаленной угольной нитью, которое было открыто еще Эдисоном в 1879г. Результат тот же - это поток электронов.

Раньше внешнего фотоэффекта был открыт фотоэффект внутренний (1873). Экспериментируя с высокоомными сопротивлениями, потребными для трансатлантического кабеля, У.Смит, английский электротехник, обнаружил значительное увеличение проводимости в аморфном селене при освещении (фотопроводимость). А в 1774 г. немецкий физик Карл Браун обнаружил выпрямление в некоторых природных кристаллах (сернистый цинк, окислы свинца).

Работы Смита и Брауна впоследствии, к середине 20 века привели к появлению целого семейства полупроводниковых приборов: диоды, транзисторы, фотодиоды, фоторезисторы и др.), которые способствовали научно-технической революции и появлению современных компьютеров.

Таковы вкратце события в физике этого периода, накануне 20 в., поставившего перед физическим познанием ряд острых вопросов и приведшего его к новым высотам и... кризису.