11.1 ପରିଚୟ

ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟତାର ମ୍ୟାକ୍ସୱେଲ୍ଙ୍କ ସମୀକରଣ ଏବଂ 1887 ମସିହାରେ ହର୍ଟଜ୍ଙ୍କ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ତରଙ୍ଗ ସୃଷ୍ଟି ଏବଂ ସନ୍ଧାନ ଉପରେ ପରୀକ୍ଷଣଗୁଡ଼ିକ ଆଲୋକର ତରଙ୍ଗ ପ୍ରକୃତିକୁ ଦୃଢ଼ ଭାବରେ ସ୍ଥାପିତ କରିଥିଲା । 19ଶ ଶତାବ୍ଦୀର ଶେଷ ଭାଗରେ ପ୍ରାୟ ସମୟରେ, ନିମ୍ନ ଚାପରେ ଏକ ଡିସ୍ଚାର୍ଜ ଟ୍ୟୁବ୍ ମଧ୍ୟରେ ଗ୍ୟାସ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ସଂଚାଳନ (ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଡିସ୍ଚାର୍ଜ) ଉପରେ ପ୍ରୟୋଗାତ୍ମକ ଅନୁସନ୍ଧାନ ଅନେକ ଐତିହାସିକ ଆବିଷ୍କାରକୁ ନେଇଥିଲା । 1895 ମସିହାରେ ରଣ୍ଟଜେନ୍ଙ୍କ ଦ୍ୱାରା ଏକ୍ସ-ରେ ଆବିଷ୍କାର, ଏବଂ 1897 ମସିହାରେ ଜେ. ଜେ. ଥୋମସନ୍ଙ୍କ ଦ୍ୱାରା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଆବିଷ୍କାର, ପରମାଣୁ ଗଠନ ବୁଝିବାରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ମାଇଲଖୁଣ୍ଟ ଥିଲା । ଏହା ଦେଖାଗଲା ଯେ ପାରଦ ସ୍ତମ୍ଭର ପ୍ରାୟ $0.001 \mathrm{~mm}$ ପରିମାଣର ଯଥେଷ୍ଟ ନିମ୍ନ ଚାପରେ, ଡିସ୍ଚାର୍ଜ ଟ୍ୟୁବ୍ ମଧ୍ୟରେ ଥିବା ଗ୍ୟାସ୍ ଉପରେ ବିଦ୍ୟୁତ୍ କ୍ଷେତ୍ର ପ୍ରୟୋଗ କଲେ ଦୁଇଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ମଧ୍ୟରେ ଏକ ଡିସ୍ଚାର୍ଜ ଘଟିଥାଏ । କ୍ୟାଥୋଡ୍ର ବିପରୀତ ପାର୍ଶ୍ୱରେ ଥିବା କାଚ ଉପରେ ଏକ ଫ୍ଲୁଅରେସେଣ୍ଟ ଆଲୋକିତ ଦୀପ୍ତି ଦେଖାଦେଇଥାଏ । କାଚର ଦୀପ୍ତିର ରଙ୍ଗ କାଚର ପ୍ରକାର ଉପରେ ନିର୍ଭର କରୁଥିଲା, ସୋଡା କାଚ ପାଇଁ ଏହା ହଳଦିଆ-ସବୁଜ ରଙ୍ଗର ହେଉଥିଲା । ଏହି ଫ୍ଲୁଅରେସେଣ୍ସର କାରଣକୁ କ୍ୟାଥୋଡ୍ରୁ ଆସୁଥିବା ପରି ଦେଖାଯାଉଥିବା ବିକିରଣକୁ ଆରୋପିତ କରାଯାଇଥିଲା । ଏହି କ୍ୟାଥୋଡ୍ ରଶ୍ମିଗୁଡ଼ିକୁ 1870 ମସିହାରେ ୱିଲିୟମ୍ କ୍ରୁକ୍ସ୍ ଆବିଷ୍କାର କରିଥିଲେ ଯିଏ ପରେ 1879 ମସିହାରେ ସୂଚନା ଦେଇଥିଲେ ଯେ ଏହି ରଶ୍ମିଗୁଡ଼ିକ ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ଗତିଶୀଳ ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜଯୁକ୍ତ କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ଧାରା ନେଇ ଗଠିତ । ବ୍ରିଟିଶ ଭୌତିକବିତ୍ ଜେ. ଜେ. ଥୋମସନ୍ (1856-1940) ଏହି ଅନୁମାନକୁ ନିଶ୍ଚିତ କରିଥିଲେ । ଡିସ୍ଚାର୍ଜ ଟ୍ୟୁବ୍ ଉପରେ ପରସ୍ପର ଲମ୍ବ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଏବଂ ଚୁମ୍ବକୀୟ କ୍ଷେତ୍ର ପ୍ରୟୋଗ କରି, ଜେ. ଜେ. ଥୋମସନ୍ ପ୍ରଥମେ ପ୍ରୟୋଗାତ୍ମକ ଭାବରେ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ରଶ୍ମି କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ଗତି ଏବଂ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଚାର୍ଜ [ଚାର୍ଜ ରୁ ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଅନୁପାତ $(\mathrm{e} / \mathrm{m})$] ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିଥିଲେ । ସେଗୁଡ଼ିକ ଆଲୋକର ଗତିର ପ୍ରାୟ 0.1 ରୁ 0.2 ଗୁଣ ପରିମାଣର ଗତିରେ ଗତି କରୁଥିବା ଦେଖାଗଲା $\left(3 \times 10^{8} \mathrm{~m} / \mathrm{s}\right)$। $e / \mathrm{m}$ର ବର୍ତ୍ତମାନ ଗ୍ରହଣୀୟ ମୂଲ୍ୟ ହେଉଛି $1.76 \times 10^{11} \mathrm{C} / \mathrm{kg}$। ଆହୁରି, $e / \mathrm{m}$ର ମୂଲ୍ୟ କ୍ୟାଥୋଡ୍ (ନିର୍ଗତକ) ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ପଦାର୍ଥ/ଧାତୁର ପ୍ରକୃତି, କିମ୍ବା ଡିସ୍ଚାର୍ଜ ଟ୍ୟୁବ୍ରେ ପ୍ରବେଶ କରାଯାଇଥିବା ଗ୍ୟାସ୍ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରୁନଥିବା ଦେଖାଗଲା । ଏହି ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ରଶ୍ମି କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ସାର୍ବତ୍ରିକତାକୁ ସୂଚିତ କରିଥିଲା ।

ପ୍ରାୟ ସମୟରେ, 1887 ମସିହାରେ, ଏହା ଦେଖାଗଲା ଯେ କେତେକ ଧାତୁ, ଯେତେବେଳେ ଅତିବାଇଗଣୀ ଆଲୋକ ଦ୍ୱାରା ବିକିରିତ ହୁଏ, ସେତେବେଳେ ସେଗୁଡ଼ିକ ନିମ୍ନ ଗତି ବିଶିଷ୍ଟ ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜଯୁକ୍ତ କଣିକା ନିର୍ଗତ କରେ । ଆହୁରି, କେତେକ ଧାତୁ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାକୁ ଉତ୍ତପ୍ତ କରାଗଲେ ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜଯୁକ୍ତ କଣିକା ନିର୍ଗତ କରୁଥିବା ଦେଖାଗଲା । ଏହି କଣିକାଗୁଡ଼ିକର $e / m$ର ମୂଲ୍ୟ କ୍ୟାଥୋଡ୍ ରଶ୍ମି କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ ଥିବା ମୂଲ୍ୟ ସହିତ ସମାନ ଥିବା ଦେଖାଗଲା । ଏହି ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣଗୁଡ଼ିକ ତେଣୁ ସ୍ଥାପିତ କଲା ଯେ ଏହି ସମସ୍ତ କଣିକା, ଯଦିଓ ଭିନ୍ନ ଭିନ୍ନ ପରିସ୍ଥିତିରେ ଉତ୍ପାଦିତ, ସେଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରକୃତି ସମାନ ଥିଲା । ଜେ. ଜେ. ଥୋମସନ୍, 1897 ମସିହାରେ, ଏହି କଣିକାଗୁଡ଼ିକୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ନାମ ଦେଇଥିଲେ ଏବଂ ସୂଚନା ଦେଇଥିଲେ ଯେ ସେଗୁଡ଼ିକ ପଦାର୍ଥର ମୌଳିକ, ସାର୍ବତ୍ରିକ ଉପାଦାନ ଥିଲେ । ଗ୍ୟାସ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ସଂଚାଳନ ଉପରେ ତାଙ୍କର ସିଦ୍ଧାନ୍ତିକ ଏବଂ ପ୍ରୟୋଗାତ୍ମକ ଅନୁସନ୍ଧାନ ମାଧ୍ୟମରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଆବିଷ୍କାର ପାଇଁ, ତାଙ୍କୁ 1906 ମସିହାରେ ଭୌତିକ ବିଜ୍ଞାନରେ ନୋବେଲ୍ ପୁରସ୍କାର ପ୍ରଦାନ କରାଯାଇଥିଲା । 1913 ମସିହାରେ, ଆମେରିକୀୟ ଭୌତିକବିତ୍ ଆର. ଏ. ମିଲିକାନ୍ (1868-1953) ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଉପରେ ଥିବା ଚାର୍ଜର ସଠିକ୍ ମାପ ପାଇଁ ଅଗ୍ରଗାମୀ ତେଲ-ବିନ୍ଦୁ ପରୀକ୍ଷଣ କରିଥିଲେ । ସେ ଦେଖିଲେ ଯେ ଏକ ତେଲ-ବିନ୍ଦୁ ଉପରେ ଥିବା ଚାର୍ଜ ସର୍ବଦା ଏକ ମୌଳିକ ଚାର୍ଜ $1.602 \times 10^{-19} \mathrm{C}$ର ଏକ ପୂର୍ଣ୍ଣ ସଂଖ୍ୟା ଗୁଣିତକ ଥିଲା । ମିଲିକାନ୍ଙ୍କ ପରୀକ୍ଷଣ ସ୍ଥାପିତ କଲା ଯେ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଚାର୍ଜ ପରିମାଣିତ । ଚାର୍ଜ $(e)$ ଏବଂ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ଚାର୍ଜ $(e / m)$ର ମୂଲ୍ୟଗୁଡ଼ିକରୁ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ର ବସ୍ତୁତ୍ୱ $(m)$ ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରାଯାଇପାରିବ ।

11.2 ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ନିର୍ଗମନ

ଆମେ ଜାଣୁ ଯେ ଧାତୁଗୁଡ଼ିକର ମୁକ୍ତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ (ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜଯୁକ୍ତ କଣିକା) ରହିଛି ଯାହା ସେମାନଙ୍କର ପରିବାହୀତା ପାଇଁ ଦାୟୀ । ତଥାପି, ମୁକ୍ତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ଗୁଡ଼ିକ ସାଧାରଣତଃ ଧାତୁ ପୃଷ୍ଠରୁ ବାହାରି ପାରନ୍ତି ନାହିଁ । ଯଦି ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଧାତୁରୁ ବାହାରିବାକୁ ଚେଷ୍ଟା କରେ, ଧାତୁ ପୃଷ୍ଠଟି ଏକ ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ଗ୍ରହଣ କରେ ଏବଂ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍କୁ ପୁନର୍ବାର ଧାତୁ ଆଡକୁ ଟାଣିଥାଏ । ତେଣୁ ମୁକ୍ତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଧାତୁ ପୃଷ୍ଠ ଭିତରେ ଆୟନ୍ଗୁଡ଼ିକର ଆକର୍ଷଣ ଶକ୍ତି ଦ୍ୱାରା ଧରି ରଖାଯାଇଥାଏ । ଫଳସ୍ୱରୂପ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଧାତୁ ପୃଷ୍ଠରୁ ବାହାରି ପାରିବ ଯଦି ଏହା ଆକର୍ଷଣ ଟାଣକୁ ଅତିକ୍ରମ କରିବା ପାଇଁ ଯଥେଷ୍ଟ ଶକ୍ତି ପାଇଥାଏ । ଧାତୁ ପୃଷ୍ଠରୁ ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍କୁ ବାହାର କରିବା ପାଇଁ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ନ୍ୟୁନତମ ପରିମାଣର ଶକ୍ତି ଆବଶ୍ୟକ ହୁଏ । ଧାତୁ ପୃଷ୍ଠରୁ ବାହାରିବା ପାଇଁ ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍କୁ ଆବଶ୍ୟକ ହେଉଥିବା ଏହି ନ୍ୟୁନତମ ଶକ୍ତିକୁ ଧାତୁର କାର୍ଯ୍ୟ ଫଳନ କୁହାଯାଏ । ଏହାକୁ ସାଧାରଣତଃ $\phi_{0}$ ଦ୍ୱାରା ସୂଚିତ କରାଯାଏ ଏବଂ eV (ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଭୋଲ୍ଟ) ରେ ମାପ କରାଯାଏ । ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଭୋଲ୍ଟ ହେଉଛି ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଦ୍ୱାରା ଗ୍ରହଣ କରାଯାଇଥିବା ଶକ୍ତି ଯେତେବେଳେ ଏହାକୁ 1 ଭୋଲ୍ଟର ଏକ ବିଭବାନ୍ତର ଦ୍ୱାରା ତ୍ୱରିତ କରାଯାଇଥାଏ, ତେଣୁ $1 \mathrm{eV}=1.602 \times 10^{-19} \mathrm{~J}$।

ଶକ୍ତିର ଏହି ଏକକ ପରମାଣୁ ଏବଂ ନ୍ୟୁକ୍ଲିୟ ଭୌତିକ ବିଜ୍ଞାନରେ ସାଧାରଣତଃ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ । କାର୍ଯ୍ୟ ଫଳନ $\left(\phi_{0}\right)$ ଧାତୁର ଗୁଣ ଏବଂ ଏହାର ପୃଷ୍ଠର ପ୍ରକୃତି ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ ।

ଧାତୁ ପୃଷ୍ଠରୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ନିର୍ଗମନ ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ନ୍ୟୁନତମ ଶକ୍ତି ନିମ୍ନୋକ୍ତ କୌଣସି ଗୋଟିଏ ଭୌତିକ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଦ୍ୱାରା ମୁକ୍ତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ଯୋଗାଇ ଦିଆଯାଇପାରିବ:

(i) ତାପ-ଆୟନୀ ନିର୍ଗମନ: ଉପଯୁକ୍ତ ଭାବରେ ତାପିତ କରି, ମୁକ୍ତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ଧାତୁରୁ ବାହାରିବା ପାଇଁ ସକ୍ଷମ କରିବା ପାଇଁ ଯଥେଷ୍ଟ ତାପୀୟ ଶକ୍ତି ପ୍ରଦାନ କରାଯାଇପାରିବ ।

(ii) କ୍ଷେତ୍ର ନିର୍ଗମନ: ଏକ ଅତି ପ୍ରବଳ ବିଦ୍ୟୁତ୍ କ୍ଷେତ୍ର ($10^{8} \mathrm{~V} \mathrm{~m}^{-1}$ ପରିମାଣର) ଏକ ଧାତୁ ଉପରେ ପ୍ରୟୋଗ କରି, ଏକ ସ୍ପାର୍କ୍ ପ୍ଲଗ୍ ଭଳି, ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ଧାତୁରୁ ବାହାର କରାଯାଇପାରିବ ।

(iii) ଆଲୋକ-ବିଦ୍ୟୁତ୍ ନିର୍ଗମନ: ଯେତେବେଳେ ଉପଯୁକ୍ତ ଆବୃତ୍ତିର ଆଲୋକ ଏକ ଧାତୁ ପୃଷ୍ଠକୁ ଆଲୋକିତ କରେ, ଧାତୁ ପୃଷ୍ଠରୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ଗୁଡ଼ିକ ନିର୍ଗତ ହୁଅନ୍ତି । ଏହି ଆଲୋକ-ଉତ୍ପାଦିତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ଗୁଡ଼ିକୁ ଆଲୋକ-ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ କୁହାଯାଏ ।

11.3 ଆଲୋକ-ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପ୍ରଭାବ

11.3.1 ହର୍ଟଜ୍ଙ୍କ ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ

ଆଲୋକ-ବିଦ୍ୟୁତ୍ ନିର୍ଗମନର ଘଟଣାଟି 1887 ମସିହାରେ ହେନ୍ରିକ୍ ହର୍ଟଜ୍ (1857-1894) ଙ୍କ ଦ୍ୱାରା, ତାଙ୍କର ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ତରଙ୍ଗ ପରୀକ୍ଷଣ ସମୟରେ ଆବିଷ୍କୃତ ହୋଇଥିଲା । ଏକ ସ୍ପାର୍କ୍ ଡିସ୍ଚାର୍ଜ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ବିଦ୍ୟୁତ୍-ଚୁମ୍ବକୀୟ ତରଙ୍ଗ ସୃଷ୍ଟି ଉପରେ ତାଙ୍କର ପ୍ରୟୋଗାତ୍ମକ ଅନୁସନ୍ଧାନରେ, ହର୍ଟଜ୍ ଦେଖିଲେ ଯେ ଯେତେବେଳେ ନିର୍ଗତକ ପ୍ଲେଟ୍ ଏକ ଆର୍କ୍ ଲାମ୍ପରୁ ଅତିବାଇଗଣୀ ଆଲୋକ ଦ୍ୱାରା ଆଲୋକିତ ହେଉଥିଲା, ସେତେବେଳେ ସନ୍ଧାନକାରୀ ଲୁପ୍ ଉପରେ ଉଚ୍ଚ ଭୋଲ୍ଟେଜ୍ ସ୍ପାର୍କ୍ଗୁଡ଼ିକ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥିଲା ।

ଧାତୁ ପୃଷ୍ଠ ଉପରେ ଆଲୋକ ପଡ଼ିବା କିଛି ପରିମାଣରେ ମୁକ୍ତ, ଚାର୍ଜଯୁକ୍ତ କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ପଳାୟନକୁ ସୁବିଧାଜନକ କରିଥିଲା ଯାହାକୁ ଆମେ ବର୍ତ୍ତମାନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଭାବରେ ଜାଣୁ । ଯେତେବେଳେ ଆଲୋକ ଏକ ଧାତୁ ପୃଷ୍ଠ ଉପରେ ପଡ଼େ, ପୃଷ୍ଠର ପଦାର୍ଥରେ ଥିବା ଧନାତ୍ମକ ଆୟନ୍ଗୁଡ଼ିକର ଆକର୍ଷଣକୁ ଅତିକ୍ରମ କରିବା ପାଇଁ ପୃଷ୍ଠ ନିକଟରେ ଥିବା କେତେକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଆପାତିତ ବିକିରଣରୁ ଯଥେଷ୍ଟ ଶକ୍ତି ଶୋଷଣ କରନ୍ତି । ଆପାତିତ ଆଲୋକରୁ ଯଥେଷ୍ଟ ଶକ୍ତି ପାଇବା ପରେ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ଗୁଡ଼ିକ ଧାତୁର ପୃଷ୍ଠରୁ ଚାରିପାଖର ସ୍ଥାନକୁ ପଳାୟନ କରନ୍ତି ।

11.3.2 ହଲୱାକ୍ସ୍ ଏବଂ ଲେନାର୍ଡଙ୍କ ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ

ୱିଲହେଲ୍ମ୍ ହଲୱାକ୍ସ୍ ଏବଂ ଫିଲିପ୍ ଲେନାର୍ଡ୍ 1886-1902 ମଧ୍ୟରେ ଆଲୋକ-ବିଦ୍ୟୁତ୍ ନିର୍ଗମନର ଘଟଣାକୁ ବିସ୍ତୃତ ଭାବରେ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିଥିଲେ ।

ଲେନାର୍ଡ୍ (1862-1947) ଦେଖିଲେ ଯେ ଯେତେବେଳେ ଅତିବାଇଗଣୀ ବିକିରଣଗୁଡ଼ିକୁ ଦୁଇଟି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ (ଧାତୁ ପ୍ଲେଟ୍) ଘେରି ରଖିଥିବା ଏକ ନିର୍ବାତ କାଚ ନଳୀର ନିର୍ଗତକ ପ୍ଲେଟ୍ ଉପରେ ପଡ଼ିବାକୁ ଦିଆଗଲା, ସର୍କିଟ୍ରେ ପ୍ରବାହ ପ୍ରବାହିତ ହୁଏ (ଚିତ୍ର 11.1)। ଯେତେବେଳେ ଅତିବାଇଗଣୀ ବିକିରଣଗୁଡ଼ିକ ବନ୍ଦ କରାଗଲା, ପ୍ରବାହ ପ୍ରବାହ ମଧ୍ୟ ବନ୍ଦ ହୋଇଗଲା । ଏହି ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣଗୁଡ଼ିକ ସୂଚିତ କରେ ଯେ ଯେତେବେଳେ ଅତିବାଇଗଣୀ ବିକିରଣଗୁଡ଼ିକ ନିର୍ଗତକ ପ୍ଲେଟ୍ $\mathrm{C}$ ଉପରେ ପଡ଼େ, ସେଥିରୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ଗୁଡ଼ିକ ବିକ୍ଷିପ୍ତ ହୁଅନ୍ତି ଯାହାକୁ ବିଦ୍ୟୁତ୍ କ୍ଷେତ୍ର ଦ୍ୱାରା ଧନାତ୍ମକ, ସଂଗ୍ରାହକ ପ୍ଲେଟ୍ A ଆଡକୁ ଆକର୍ଷିତ କରାଯାଏ । ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ଗୁଡ଼ିକ ନିର୍ବାତ କାଚ ନଳୀ ମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରବାହିତ ହୁଅନ୍ତି, ଫଳସ୍ୱରୂପ ପ୍ରବାହ ପ୍ରବାହିତ ହୁଏ । ଏହିପରି, ନିର୍ଗତକର ପୃଷ୍ଠ ଉପରେ ଆଲୋକ ପଡ଼ିବା ବାହ୍ୟ ସର୍କିଟ୍ରେ ପ୍ରବାହ ସୃଷ୍ଟି କରେ । ହଲୱାକ୍ସ୍ ଏବଂ ଲେନାର୍ଡ୍ ଅଧ୍ୟୟନ କରିଥିଲେ ଯେ କିପରି ଏହି ଆଲୋକ-ବିଦ୍ୟୁତ୍ ପ୍ରବାହ ସଂଗ୍ରାହକ ପ୍ଲେଟ୍ ବିଭବ, ଏବଂ ଆପାତିତ ଆଲୋକର ଆବୃତ୍ତି ଏବଂ ତୀବ୍ରତା ସହିତ ପରିବର୍ତ୍ତିତ ହେଉଥିଲା ।

ହଲୱାକ୍ସ୍, 1888 ମସିହାରେ, ଆଗକୁ ଅଧ୍ୟୟନ କରି ଏକ ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜଯୁକ୍ତ ଜିଙ୍କ୍ ପ୍ଲେଟ୍କୁ ଏକ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପ୍ ସହିତ ସଂଯୋଗ କରିଥିଲେ । ସେ ଦେଖିଲେ ଯେ ଯେତେବେଳେ ଜିଙ୍କ୍ ପ୍ଲେଟ୍କୁ ଅତିବାଇଗଣୀ ଆଲୋକ ଦ୍ୱାରା ଆଲୋକିତ କରାଗଲା, ସେତେବେଳେ ଏହା ନିଜର ଚାର୍ଜ ହରାଇଲା । ଆହୁରି, ଚାର୍ଜହୀନ ଜିଙ୍କ୍ ପ୍ଲେଟ୍ ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜଯୁକ୍ତ ହୋଇଗଲା ଯେତେବେଳେ ଏହାକୁ ଅତିବାଇଗଣୀ ଆଲୋକ ଦ୍ୱାରା ବିକିରିତ କରାଗଲା । ଏକ ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜଯୁକ୍ତ ଜିଙ୍କ୍ ପ୍ଲେଟ୍ ଉପରେ ଥିବା ଧନାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ଆହୁରି ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥିବା ଦେଖାଗଲା ଯେତେବେଳେ ଏହାକୁ ଅତିବାଇଗଣୀ ଆଲୋକ ଦ୍ୱାରା ଆଲୋକିତ କରାଗଲା । ଏହି ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣଗୁଡ଼ିକରୁ ସେ ନିଷ୍କର୍ଷ କରିଥିଲେ ଯେ ଅତିବାଇଗଣୀ ଆଲୋକର କ୍ରିୟା ଅଧୀନରେ ଜିଙ୍କ୍ ପ୍ଲେଟ୍ ରୁ ଋଣାତ୍ମକ ଚାର୍ଜଯୁକ୍ତ କଣିକାଗୁଡ଼ିକ ନିର୍ଗତ ହେଉଥିଲା ।

1897 ମସିହାରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଆବିଷ୍କାର ପରେ, ଏହା ସ୍ପଷ୍ଟ ହୋଇଗଲା ଯେ ଆପାତିତ ଆଲୋକ ନିର୍ଗତକ ପ୍ଲେଟ୍ ରୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ଗୁଡ଼ିକ ନିର