 |
|
|
Архитектура Астрономия Аудит Биология Ботаника Бухгалтерский учёт Войное дело Генетика География Геология Дизайн Искусство История Кино Кулинария Культура Литература Математика Медицина Металлургия Мифология Музыка Психология Религия Спорт Строительство Техника Транспорт Туризм Усадьба Физика Фотография Химия Экология Электричество Электроника Энергетика |
Вопрос 2. Внутренний фотоэффект и его применение ⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3
Внутренний фотоэффект был открыт в 1873г. американским физиком У. Смитом. Явление внутреннего фотоэффекта наблюдается при освещении диэлектриков или полупроводников светом определенной частоты. Под действием поглощенных квантов света в этом случае электропроводность вещества увеличивается за счет повышения у них концентрации свободных носителей заряда. Поэтому это явление называют также фотопроводимостью. Чтобы объяснить его, используется зонная теория твердых тел. На явлении внутреннего фотоэффекта основана работа фотосопротивлений. Простейшее фотосопротивление представляет собой пластинку изолятора, на которую нанесен тонкий слой полупроводника. При освещении пластинки возникает фотопроводимость и в цепи фотосопротивления идет ток. Фотосопротивление применяется в звуковом кино, для сигнализации, в телевидении, автоматике и телемеханике. Они применяются для сортировки массовых изделий по их размерам и окраске. На рис 4 изображена схема устройства фотоэлемента с запирающим слоем (так называемый вентильный фотоэлемент). Две соприкасающиеся друг с другом пластинки, изготовленные из металла и его окиси (полупроводника) покрыты с верху тонким прозрачным слоем металла. Пограничный слой между металлом и его окисью имеет одностороннюю электропроводимость – электроны могут проходить только в направлении от окиси металла к металлу. Поток электронов, идущий в этом направлении, создается под действием света без всякого внешнего напряжения. Вентильный фотоэлемент непосредственно превращает энергию световой волны в энергию электрического тока, т.е. является источником тока. На этом принципе основано действие солнечных батарей, которые устанавливаются на космических кораблях. Давление света Опыты П.Н. Лебедева В 1901г. П.Н. Лебедев, проводя тщательные измерения, установил, что свет, падая на какую – либо поверхность, оказывает на нее давление, зависящее от светового потока и отражающей способности поверхности тела. Устройство, с помощью которого П. Лебедев измерял световое давление, представляло собой легкий каркас с укрепленными на нем тонкими «крылышками» - светлыми и темными дисками толщиной от 0,01 до 0,1мм (см. рис.5)
Иски располагались симметрично относительно оси подвеса, вокруг которой каркас мог поворачиваться. Свет, падая на «крылышки», оказывал на светлые и затемненные диски различное давление. В результате каркас, подвешенный на тонкой стеклянной нити, испытывал вращающий момент, который закручивал нить. Давление света определялось по углу закручивания нити. Это явление может быть объяснено как на основе волновых представлений о свете, так и с точки зрения квантовой теории света. Согласно электромагнитной теории света, давление света объясняется возникновением механических сил, действующих на электроны освещаемого тела со стороны электрического и магнитного компонента ЭМП. Давлением света называется давление, которое производят ЭМВ света, падающие на поверхность какого – либо тела. Согласно вычислениям, проведенным по электромагнитной теории света Максвелла, давление. Оказываемое падающей ЭМВ на поверхность, составляет:
Из предыдущих лекций известно, что Если учесть, что на поверхность действует и отраженная волна ( ρ– коэффициент отражения), то:
Поиск по сайту: |
(9), где Е – освещенность, с – скорость света
, тогда Р ( 
)
(10)