Фотоэлектрические излучающие приборы

Фотоэлектрическим прибором называется прибор чистой энергии, благодаря которому изменяются электрические свойства вещества.

Существует два вида таких приборов с внешним и внутренним фотоэффектом.

Суть внешнего фотоэффекта состоит в том, что при облучении фотокатода светом возникает явление фотоэлектронной эмиссии. При этом ток фотоэмиссии прямопропорционален световому потоку (закон Столетова): , где - ток фотоэмиссии, Ф – световой поток, R – интегральная изветвленность фотокатода и равна значению фототока, вызванного световым потоком стандартного источника белого света в логическую единицу.

Главная закономерность фотоэффекта была выделена Эйнштейном. Согласно его теории лучистая энергия изучается определенными порциями – квантами. Каждый квант – фотон в зависимости от частоты должен обладать определенным количеством энергии , где [Дж*с]– постоянная Планка, тогда поток фотонов падает на катод, энергия фотонов передается свободным электронам, которые совершают операционную работу выхода . Покидают катод с начальной скоростью (процесс описывается уравнением Эйнштейна): , следовательно, электрон может покинуть катод, если работа выхода меньше энергии кванта.

Суть внутреннего фотоэффекта: в полупроводника под действием световой энергии возникают подвижные носители зарядов, при этом энергия фотона идет на перемещение электрона из валентной зоны в зону проводимости и сопротивление полупроводника падает. Электронные фотоэлементы с внешним фотоэффектом. Фотоэлемент в этих приборах монтируется в стеклянные колбы, которые монтируются вакуумом.

1 – фотокатод – тонкий слой светоцветного металла (может быть щелочно-земельный металл). Этим металлом покрыто около 50% колбы.

2 – анод фотоэлемента – кольцо из тонкой никелевой проволоки – оно обеспечивает свободное поступление света на фотокатод.

В режиме насыщения не зависит от анодного напряжения. Этот режим является рабочим. Электронные фотоэлементы применяются в фотореле.

Дата добавления: 2014-01-06