Фотоэффектінің қолданылуы

Фотоэффект ғылым және техниканың әр түрлі салаларында кеңінен қолданылады. Фотоэффект негізінде жасалған құралдар фотоэлементтер деп аталады. Олардың ең қарапайымы — вакуумдік фотоэлемент ішінен ауасы сорып алынған шыны баллон түрінде жасалады. Баллонның ішкі бетінің біраз бөлігіне жұқа металл қабаты жалатылған, ол фотокатод рөлін атқарады. Анод ретінде баллонның ортасына орналастырылған металл сақина немесе сирек тор пайдаланылады. Фотоэлемент аккумуляторлық батареялар тізбегіне қосылады, оның ЭҚК-і фототок қанығу тоғына тең болатын етіп алынады. Вакуумдік фотоэлементтер инерциясыз, олардағы сәулелену интенсивтігіне пропорционал. Осы қасиеттер вакуумдік фотоэлементтерді фотометриялық құралдар ретінде қолдануға мүмкіндік береді. Мысалы, люксометрлер—жарықтануды өлшейтін, фотоэлектрлік экспонометрлер — фото мен кино түсіруде экспозиция уақытын өлшейтін құралдар.

— өндірісте, әр түрлі технологиялық процестерде, әскери істе қондырғыларды автоматты түрде ағытып, қосу үшін қолданылады.

Ішкі фотоэффект - сәулеленудің әсерінен жартылай өткізгііитегі еркін зарядтар (электрондар мен кемтіктердің) концентрациясының арту да кеңінен қолданылады. Жартылай өткізгіште пайда болатын және рекомбинацияланатын еркін зарядтардың арасында динамикалық тепетеңдік орнайтьшы белгілі. Осындай күйдегі жартылай өткізгішке, кванттарының энергиясы еркін зарядтарды энергиясынан артық болатын сәуле түсіргенде тағы қосымша еркін зарядтар пайда болып, оның өткізгіштігі артады. Бұл құбылыстың қолданылатын жері — фотокедергі. Жарықтандырған кезде жартылай өткізгіштің кедергісі кемиді және сәулелену интенсивтігі неғұрлым жоғары болса, кедергі соғұрлым аз. Тағы бір қолданылуы — жабушы қабаты бар фотоэлемент, яғни вентильді фотоэлемент. Ол металл мен металдың мөлдір қабаты жалатылған кемтіктік жартылай өткізгіштен (металдың оксидінен) тұрады.

Металл мен жартылай өткізгіштің шекарасында диффузияның нәтижесінде кернеулігі Е_к контактілік жабушы қабат пайда болады.

Жартылай өткізгішке Ф жарық ағыны түскенде электрондардың да, кемтіктердің де концентрациясы артады. Диффузияның нәтижесінде электрондар контакт арқылы еркін өтіп кетеді, ал кемтіктер өте алмайды. Сондықтан жарықтың әсерінен электрондар металда, ал кемтіктер жартылай өткізгіште жинақталады да, А және К контактілері арасында потенциалдар айырымы — фото ЭҚК-і пайда болады, ол жартылай өткізгіштің жарықтануына пропорционал. Мұндай фотоэлементтер ток көздері (күн батареялары), фотоэкспонометрлер, әр түрлі процестерді автоматтандыру және басқаруда тексеру құралдары ретінде, әскери техникада көрінбейтін сәулеленумен сигнал беру немесе локация құралдары ретінде және т.б. жерлерде қолданылады.

Дереккөздер

1. Физика: Жалпы білім беретін мектептің жаратылыстану-Ф49 математика бағытындағы 11 сыныбына арналған оқулық /С. Түяқбаев, Ш. Насохова, Б. Кронгарт, т.б. — Алматы: "Мектеп" баспасы. — 384 бет, суретті. ISBN 9965-36-055-3