Применение фотоэффекта. Составление конспекта.
Раздел 3. Кванты
Цель: изучение явления фотоэффекта и его применения.
Форма отчетности: выполнение работы в письменном виде.
Критерии оценки: «5» - своевременное и полное выполнение работы, Курсант должен уметь устно объяснить ход решения задач. «4» - своевременное и полное выполнение конспекта
«3» - несвоевременное выполнение работы
Примерное содержание конспекта
Внешний фотоэффект – явление испускание электронов веществом под действием электромагнитных излучений, в том числе света. Электроны, вылетающие из вещества при внешнем фотоэффекте, называются фотоэлектронами, а электрический ток, образуемый ими при упорядоченном движении во внешнем электрическом поле, называется фототоком.
Вакуумные фотоэлементы.
Вакуумный фотоэлемент представляет собой стеклянную колбу, часть внутренней поверхности которой покрыта тонким слоем металла с малой работой выхода (рис. 11.4). Это катод 1. Через прозрачное окошко свет проникает внутрь колбы.В ее центре расположена проволочная петля или диск — анод 2, который служит для улавливания фотоэлектронов. Анод присоединяют 1С положительному полюсу батареи. Фотоэлементы реагируют на видимое излучение и даже на инфракрасные лучи. При попадании света на катод фотоэлемента в цепи возникает электрический ток, который включает или выключает реле. Комбинация фотоэлемента с реле позволяет конструировать множество различных «видящих» автоматов. Одним из них является автомат в метро. Он срабатывает (выдвигает перегородку) при пересечении светового пучка, если предварительно не пропущена карточка. Подобные автоматы могут предотвращать аварии. На заводе фотоэлемент почти мгновенно останавливает мощный пресс, если рука человека оказывается в опасной зоне. С помощью фотоэлементов воспроизводится звук, записанный на кинопленке.
|
|
|
Полупроводниковые фотоэлементы.
В полупроводниках используется внутренний фотоэффект. На этом явлении основано устройство фоторезисторов — приборов, сопротивление которых зависит от освещенности. Кроме того, сконструированы полупроводниковые фотоэлементы, непосредственно преобразующие энергию излучения в энергию электрического тока. В данном случае фотоЭДС возникает в области р—n-перехода двух полупроводников при облучении этой области светом. Под действием света образуются пары электрон — дырка. В области р—n-перехода существует электрическое поле, которое заставляет неосновные носители полупроводников перемещаться через контакт. Дырки из полупроводника n-типа перемещаются в полупроводник р-типа, а электроны из полупроводника р-типа — в область n-типа, что приводит к накоплению основных носителей в полупроводниках n-и р-типов. В результате потенциал полупроводника p-типа увеличивается, а n-типа уменьшается. Это происходит до тех пор, пока ток неосновных носителей через р—n-переход не сравняется с током основных носителей через этот же переход. Между полупроводниками устанавливается разность потенциалов, равная фотоЭДС.
|
|
|
Если замкнуть цепь через внешнюю нагрузку, то в цепи пойдет ток, определяемый разностью токов неосновных и основных носителей через р—n-переход. Сила тока зависит от интенсивности падающего света и сопротивления нагрузки R.
Фотоэлементы малой мощности используются, например, в фотоэкспонометрах. Особенно широко применяются полупроводниковые фотоэлементы при изготовлении солнечных батарей, устанавливаемых на космических кораблях. К сожалению, пока такие бата реи довольно дороги. Широко применяются вакуумные и полупроводниковые фотоэлементы, которые создают фотоЭДС.
Список дополнительных источников:
1. http://school.xvatit.com/
Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 11 класс>> Применение фотоэффекта
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 30; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!