انرژي تل د انسانانو په ټولنیز بدلون او پرمختګ کې یو مهم فکتور و. دا اهمیت په ځانګړي ډول د دوو صنعتي انقلابونو وروسته څرګند شو، چې خلک یې د انرژۍ پراختیا د مهم رول څخه په زیاتیدونکي توګه خبر کړل.
په نننۍ ټولنه کې چې په چټکۍ سره مخ په وړاندې روانه ده، د انرژۍ دودیزې سرچینې لکه فوسیلي سونګ توکي (ډبلیو ډبرو سکرو، تیلو او نور) د اوږدې بیا رغونې دورې، کمیدونکي زیرمو او کمیدونکي کیفیت له امله د پام وړ ننګونو سره مخ دي. دا مسلې د مخ په زیاتیدونکي انرژۍ غوښتنې پوره کول په زیاتیدونکي توګه ستونزمن کوي، چې د انرژۍ د نویو سرچینو پراختیا او کارول مخکښې کوي.
د فوتوسنتز څخه الهام اخیستل: د لمریزې انرژۍ کارول
لکه څنګه چې موږ پوهیږو، په ځمکه کې تقریبا ټوله د کارونې وړ انرژي په نباتاتو کې د فوتوسنتز څخه سرچینه اخلي.
فوتوسنتز یوه بیولوژیکي پروسه ده چې په هغه کې نباتات د لمر لاندې د کاربن ډای اکسایډ او اوبو په کارولو سره بوره ترکیبوي. څرنګه چې دا بوره د میټابولیزم په جریان کې انرژي خوشې کوي، نو لمریزه انرژي پدې ډول زیرمه کیږي.
خو، دا انرژي په اسانۍ سره د کارولو وړ نه ده او معمولا په بریښنا بدلولو ته اړتیا لري، هغه بڼه چې موږ یې معمولا کاروو. د فزیک له مخې، د انرژۍ بدلول تل یو څه زیان رسوي. له همدې امله، د لمریزې انرژۍ مستقیم بریښنا بدلول د څیړنې یوه مهمه برخه ګرځیدلې ده.
آیا لمریزه انرژي په مستقیم ډول په بریښنا بدلیدلی شي؟ او کوم عوامل په دې پروسه اغیزه کوي؟ دا د ۱۹ پیړۍ په لومړیو کې د ساینس پوهانو لپاره ژورې پوښتنې وې. له نېکه مرغه، د ۱۹ پیړۍ په وروستیو کې یو لوی پرمختګ راڅرګند شو.
د فوتو الیکټریک اغیز کشف
په ۱۸۸۷ کال کې، مشهور فزیک پوه هینریچ هرټز - چې نوم یې اوس د فریکونسۍ واحد په توګه کارول کیږي - په ناڅاپي ډول وموندله چې د ځینو موادو سطحو سره ټکر کوونکې رڼا کولی شي د دوی بریښنایی ملکیتونه بدل کړي. وروسته څیړنو څرګنده کړه چې دا پدیده د الکترون جریان له امله رامینځته شوې وه، چې وروسته یې د فوتو الیکټریک اغیز په نوم یاد شو.
په هغه وخت کې، د نیوټن لخوا تاسیس شوی کلاسیک فزیک، په ساینسي فکر واکمن و. دا په دې باور وو چې رڼا یوه څپه وه چې د ایتر په نوم د یوې وسیلې له لارې سفر کوي (د څپو په څیر چې په حوض کې خپریږي). د دې تیوري له مخې، د څپو انرژي د هغې په طول البلد (د رڼا شدت) پورې اړه لري.
دا وضاحت حسي ښکاریده. د مثال په توګه، د لمر رڼا په ژمي کې په خوښۍ سره ګرمه احساس کوي مګر د دوبي په شدیده تودوخه کې د لمر سوځیدنې لامل کیدی شي. له همدې امله، د کلاسیک فزیک لاندې، د فوتو الیکټریک اغیز فکر کیده چې د رڼا شدت پورې اړه لري. بیا هم، تجربو بل ډول ښودلې.
څېړنو ښودلې چې د یو ورکړل شوي موادو لپاره، د رڼا ځینې رنګونه نشي کولی د شدت په پام کې نیولو پرته د فوتو الیکټریک اغیز رامینځته کړي، پداسې حال کې چې نور کولی شي حتی په ټیټ شدت کې بریښنا تولید کړي. دې موندنو د کلاسیک فزیک سره مخالفت وکړ، دا یې په بحران کې ډوب کړ او یو ساینسي انقلاب یې رامینځته کړ.
انشټاین راز افشا کوي
د دې علمي طوفان په منځ کې، البرټ انشټاین د فوتو الیکټریک اغیز لپاره یو مهم وضاحت وړاندې کړ.
انشټاین وړاندیز وکړ چې رڼا د فوټونونو څخه جوړه ده، هر یو د جلا انرژۍ کڅوړه استازیتوب کوي. د فوټون انرژي د هغې په فریکونسۍ (په هره ثانیه کې د رګونو شمیر) پورې اړه لري، نه د هغې شدت پورې. په دې توګه، ایا یو مواد کولی شي الکترونونه تولید کړي په بشپړ ډول د فوټون انرژۍ پورې اړه لري، نه د فوټونونو شمیر پورې.
د انشټاین انقلابي بصیرت هغه ته د فزیک په برخه کې د ۱۹۲۱ کال د نوبل جایزه ورکړه، ځکه چې دا یوه مهمه مسله حل کړه چې کلاسیک فزیک یې په تشریح کولو کې پاتې راغی.
د لمریزې حجرو: رڼا په بریښنا بدلول
د فوتو الیکټریک اغیزې کشف د عملي غوښتنلیکونو لکه لمریز حجرو لپاره لاره هواره کړه.
د لمر حجره د سانډویچ سره ورته ده، د رڼا حساس فعال طبقه د الکترون ټرانسپورټ طبقې او د سوري ټرانسپورټ طبقې ترمنځ ځای پر ځای شوې ده. د جوړښت دوه پایونه د الکترود موادو څخه جوړ شوي دي، ډیری وختونه فلزات او انډیم ټین اکسایډ (ITO).
کله چې فعاله طبقه فوټونونه جذبوي، نو د هغې الکترونونه د انرژۍ لوړې کچې ته هڅول کیږي. دا هڅول شوي الکترونونه د الکترونونو لیږد طبقې ته لیږدول کیږي، پداسې حال کې چې "سوراخي" (هغه سیمې چې الکترونونه نلري) د سوري لیږد طبقې لخوا ترسره کیږي. دا ترتیب یو سرکټ رامینځته کوي، چې د جریان جریان فعالوي.
د داسې وسیلې جوړښت په کارولو سره، لمریزه انرژي په مستقیم ډول په بریښنا بدلیدلی شي، چې موږ ته د انرژۍ یوه اغیزمنه او پاکه سرچینه راکوي.
د علمي پلټنې لپاره یوه درناوی
د لمریز حجرو اصل دا څرګندوي چې څنګه ساینسي پلټنې زموږ ژوند په ژوره توګه ښه کړی دی. د بې شمیره ساینس پوهانو د وقف او د دوی د نوښتګرو کشفونو څخه مننه، انسانیت د روښانه راتلونکي لپاره د طبیعت له ځواک څخه کار اخلي. راځئ چې د دوی غیر معمولي ونډو ته درناوی وکړو!
