Реклама




Применение фотоэффекта

Материал из Гипермаркет знаний

Перейти к: навигация, поиск
Реклама

Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 11 класс>> Применение фотоэффекта

                                                   § 90     ПРИМЕНЕНИЕ ФОТОЭФФЕКТА
 
Открытие фотоэффекта имело очень большое значение для более глубокого понимания природы света. Но ценность науки состоит не только в том, что она выясняет сложное и многообразное строение окружающего нас мира, но и в том, что она дает нам в руки средства, используя которые можно совершенствовать производство, улучшать условия материальной и культурной жизни общества. С помощью фотоэффекта «заговорило» кино, стала возможной передача движущихся изображений (телевидение). Применение фотоэлектронных приборов позволило создать станки, которьге без участия человека изготовляют детали по заданным чертежам. Основанные на фотоэффекте приборы контролируют размеры изделий лучше человека, вовремя включают и вьпслючаюг мафией и уличное освещение и т. п. Все это оказалось возможным благодаря изобретению особых  устройств фотоэлементов, в которых энергия света  управляет  энергией  электричесчсого тока или преобразуется в нее. Вакуумные фотоэлементы. Современный 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.

фотоэффект

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. Кроме рассмотренного в этой главе фотоэффекта, называемого более полно внешним фотоэффектом, широко применяется и так называемый внутренний фотоэффект в полупроводниках. На этом явлении основано устройство фоторезисторов — приборов, сопротивление которых зависит от освещенности. Кроме того, сконструированы полупроводниковые фотоэлементы, создающие ЭДС и непосредственно преобразующие энергию излучения в энергию электрического тока. ЭДС, называемая 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. Это поле 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.

фотоэффект

Если замкнуть цепь через внешнюю нагрузку, то в цепи пойдет ток, определяемый разностью токов неосновных и основных носителей через р—n-переход (рис. 11.5). Сила тока зависит от интенсивности падающего света и сопротивления нагрузки R. Фотоэлементы с n-переходом создают ЭДС порядка 1—2 В. Их выходная мощность достигает сотен ватт при коэффициенте полезного действия до 20%.
фотоэффект

Фотоэлементы малой мощности используются, например, в фотоэкспонометрах. Особенно широко применяются полупроводниковые фотоэлементы при изготовлении солнечных батарей, устанавливаемых на космических кораблях (рис. 11.6). К сожалению, пока такие бата- P"^. 11.6 реи довольно дороги. Широко применяются вакуумные и полупроводниковые фотоэлементы, которые создают фотоЭДС.
 






Мякишев Г. Я., Физика. 11 класс : учеб. для общеобразоват. учреждений : базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. В. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 17-е изд., перераб. и доп. — М. : Просвещение, 2008. — 399 с : ил.
Материалы по физике за 11 класс скачать, конспект по физике, учебники и книги скатать бесплатно, школьная программа онлайн
Содержание урока 1236084776 kr.jpg конспект урока 1236084776 kr.jpg опорный каркас 1236084776 kr.jpg презентация урока 1236084776 kr.jpg акселеративные методы 1236084776 kr.jpg интерактивные технологии Практика 1236084776 kr.jpg задачи и упражнения 1236084776 kr.jpg самопроверка 1236084776 kr.jpg практикумы, тренинги, кейсы, квесты 1236084776 kr.jpg домашние задания 1236084776 kr.jpg дискуссионные вопросы 1236084776 kr.jpg риторические вопросы от учеников Иллюстрации 1236084776 kr.jpg аудио-, видеоклипы и мультимедиа 1236084776 kr.jpg фотографии, картинки 1236084776 kr.jpg графики, таблицы, схемы 1236084776 kr.jpg юмор, анекдоты, приколы, комиксы 1236084776 kr.jpg притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения 1236084776 kr.jpg рефераты 1236084776 kr.jpg статьи 1236084776 kr.jpg фишки для любознательных 1236084776 kr.jpg шпаргалки 1236084776 kr.jpg учебники основные и дополнительные 1236084776 kr.jpg словарь терминов 1236084776 kr.jpg прочие Совершенствование учебников и уроков 1236084776 kr.jpg исправление ошибок в учебнике 1236084776 kr.jpg обновление фрагмента в учебнике 1236084776 kr.jpg элементы новаторства на уроке 1236084776 kr.jpg замена устаревших знаний новыми Только для учителей 1236084776 kr.jpg идеальные уроки 1236084776 kr.jpg календарный план на год 1236084776 kr.jpg методические рекомендации 1236084776 kr.jpg программы 1236084776 kr.jpg обсуждения Интегрированные уроки
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам. Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.

Реклама
Просмотры
Реклама











Личные инструменты
��������...