2. Metallkatoodist väljalöödud elektronid, sattudes anoodi ja katoodi vahelisse elektrivälja, pannakse väljajõudude mõjul liikuma, mis ongi vooluahelas elektrivoolu tekkimise põhjuseks (tekib fotovool). Seaduspärasused: 1. Vool ahelas ei teki igasuguse lainepikkusega valgusega valgustamisel sõltumata valguse intensiivsusest I. Igale metallile on omane kindel maksimaalne lainepikkus p, mille puhul veel tekib fotovool, mida nimetatakse fotoefekti "punapiiriks". 2. Fotovoolu tugevus If sõltub rakendatud pingest U ja valguse intensiivsusest I. 3. Fotovoolu tugevuse If sõltuvus pingest kaob alates teatud pingest, tekib fotovoolu küllastus. 4. Nõrk fotovool on olemas ka pinge puudumisel, mis kaob teatud vastupinge juures. If I3 I2
If = 0, 2) Valgustades katoodi hakkavad valguse osakesed +U elektrone katoodi pinnalt välja lööma. Elektronid sd I sattuvad Elektrivälja (mis on tänu pinge allikale), ning hakkavad liikuma anoodi poole. Tänu tekkinud laetud osakestele tekkibki fotovool I f If 0, +U sd Väljalennanud elektronide energia suureneb valguse sageduse suurenedes ja ei sõltu valguse energiast. · Väljalennanud elektronide arv suureneb valguse intensiivsuse suurenedes. · Fotovool ei tekki igasuguse lainepikkusega valguse puhul. Alates punapiirist voolu ei teki. Punapiir max laine pikkus millepuhul suudab valgus ainest elektrone välja lüüa.
kvant. Sellise kvandi energia on vastavate energianivoode energiate vahe Plancki konstant- Plancki konstant (tähis ) on füüsikaline konstant, mis iseloomustab kvantide suurust. Plancki konstanti kasutatakse näiteks valguse footonite energia arvutamiseks. See leitakse valemi abil, kus tähistab kvandi energiat, Plancki konstanti ja valguskvandi sagedust. Plancki konstandi väärtus: küllastunud fotovool- fotovool saab kasvada ainult seni, kuni kõik katoodist lahkuvad elektronid on jõudnud anoodile. fotoefekti punane piir- kõige madalamat sagedust, mil fotovool tekib. Stoletovi seadused- Stoletovi seadused: - küllastunud fotovoolu tugevus ei sõltu kiirguse intensiivsusest vaid kiirguse võnkesagedusest. -teisest seadusest järeldub, et kiirguse sageduse vähendamisel tekib niisugune olukord kus fotovool lakkab.Kõige madalamat sagedust, mil fotovool tekib nim fotovoolu panaseks piiriks.
2) Valgustades katoodi hakkavad valguse osakesed elektrone katoodi pinnalt välja lööma. Elektronid sattuvad Elektrivälja (mis on tänu pinge allikale), ning hakkavad liikuma I anoodi poole. Tänu tekkinud laetud osakestele tekkibki fotovool f If 0, +U sd Väljalennanud elektronide energia suureneb valguse sageduse suurenedes ja ei sõltu valguse energiast. · Väljalennanud elektronide arv suureneb valguse intensiivsuse suurenedes. · Fotovool ei tekki igasuguse lainepikkusega valguse puhul. Alates punapiirist voolu ei teki. Punapiir maksimum laine pikkus millepuhul suudab valgus ainest elektrone välja lüüa.
juhtivad osakesed + G - 2. Einsteini võrrand metallipinnale langeva ja seal neelduva footoni energia (kvandi energia) E kulub elektroni väljalöömiseks metallist (väljumitöö A) ja väljalöödud elektronile kineetilise energia andmiseks. E=h h=A+mv2/2, kus h on Plancki konstant Punapiir Igale metallile on omane max. p, mille puhul tekib fotovool. 3. Valguserõhk Valguse mehaaniline mõju pinnale, millele ta langeb. Footonid langedes mingile pinnale annavad sellele üle oma impulsi. See põhjustab valguse rõhu tekkimis. 4. Comptoni efekt Valguse levimis suuna ja laine pikkuse muutumine põrkumisel elektroniga või teiste elementaar osakestega. 5. Fotogeemililised reaktsioonid Keemilised reaktsioonid, millede kulgemise kutsub esile valguse toime reageerivatele ainetele. Näiteks: Fotosüntees.
keskkohta. Kui ei ,siis saavutage see detailide kõrguse ja valguskiirte suuna muutmisega. 3. reguleerige polaroidide polarisatsioonitasandid teineteisega paralleelseks. Suurendage valgusallika ees oleva diafragma valgustatust seni,kuni mikroampermeetri näit enam ei suurene. 4. mõõtke fotovoolu tugevus polarisaatori ja analüsaatori tasandite vahelise nurga erinevate väärtuste puhul. Selleks pöörake analüsaatorit 0 kuni 180 ni ,mõõtes fotovool tugevust I iga 10 järel 5. Katseandmete põhjal koostage graafik If =f(cos2) ja võrrelge seda teoreetilisega. Töö teoreetilised alused. Polarimeetrit läbinud valguse intensiivsuse määrab Malusi seadus. I = I 0 cos 2 kus on polarisaatori ja analüsaatori tasandite vaheline nurk , I analüsaatorit läbinud valguse intensiivsus ja I0 analüsaatorile langenud valguse intensiivsus. Käesolevas töös on nii polarisaatoriks kui analüsaatorks Polaroid
Difraktsioon valguslainete paindumine tõkete taha. Tingimus: Lainepikkus peab olema suurem eseme mõõtmetest. 3. Valguse kvantiseloomuga on seletatavad fotoefekt ja valguse rõhk. 4. Fotoefekt elektronide väljalöömine ainest valguse toimel. Footoni energia peab olema suurem või võrdne elektroni väljumistööga EA H*fmin A fm =A/h fotoefekti kasutatakse videolintides, ohutustehnikas, metroos, toodangu lugemiseks. 5. Punapiir ainele omane max või fmin, mille puhul tekib fotovool. Punapiir sõltub ainest. A c h max= f min fmin= 6. Valguse intensiivsus on seda suurem, mida rohkem on valguvihus footoneid ja mida rohkem langeb neid ühes sekundis pinnaühikule. Intensiivsus määrab ära ainest eraldinud elektronide arvu ja seega ka voolutugevuse. 7. Ainest välja löödud elektronide energia sõltub sagedusest. E=A+K ............................ 8. Footon on valguse portsjon. Omadused: *On kindel energia E=hf
- Energia jaotub eletroni väljumistöö tegemisele ja elektronidele liikumisenergia andmisele. 12. Miks tuleb elektroni eemaldamiseks metallist kulutada energiat? Kuidas nim. seda energiat? - Footon peab tegema tööd aine positiivsete ioonide tõmbejõudude ületamiseks. - Elektron vajab kineetilist energiat, et ta aine pinnalt eemalduks. - Energiat mida kasutatakse nim. kineetiliseks energiaks. 13. Millised on fotoefekti seaduspärasused? (fotoelektronid, fotovool, küllastusvool) - Valguse intensiivsus määrab ainest eraldunud elektronide arvu ja fotovoolu tugevuse. - Vaöguse toimel katoodist välja löödud elektroonid- fotoelektronid, kui nad liiguvad anoodile siis... - Põhjustab see elektrivoolu(fotovoolu) - Kui mingist pingeväärtusest jääb voolutugevus muutumatuks siis tekib küllastusvool. 14. Kuidas mõjutav fotovoolu tugevust valguse intensiivsus? Miks?
Kui vaakumdiood vooluringi ampermeetriga jadamisi, siis selgub, et vaakumdiood juhib samuti voolu ühes suunas nagu pooljuhtdioodi puhulgi. 32. Läbipaistvast klaasist, mille sisepinna üks osa on kaetud ainega, mis valguse mõjul eraldab elektrone : fotokatood. Analoogne vaakumdioodiga. 33. Fotoelement, milles on lisaks fotokatoodle on lisakatoode, mis emiteerivad sekundaarelektrone. Osavalt valitud pingejaotusel võib iga elektron emiteerida mitu sekundaarelektroni, seega fotovool suureneb. --------------------- 15.Ränidioodi ja germaaniumdioodi elektriliste omaduste võrdlus Ränidiood kannatab kõrgemat temperatuuri ja tema vastuvool on pea olematu. Puuduseks on suurem päripingelang. Germaaniumdiood on pehmema karakteristikuga, väiksema päripingelanguga, aga ei talu üle 70 kraadi temp. Temperatuuri tõusmisel niigi märgatav vastuvool suureneb. 21. Mis põhimõttel saaks 1- 3 V pinget stabiliseerida? Kuidas seda dioodi nimetatakse?
©anmet.ptg 2007 6 Füüsika 11. klassile __________________________________________________________________________ Footoni energia ja sageduse vaheline seos määratud seosega: f footoni sagedus (Hz) h Plancki konstant (h = 6,62 10 -34 Js) 48. Mida nimetatakse fotoefektiks? Fotoefekt on elektroni väljalöömine ainest valguse mõjul. Tulemusena tekib fotovool (elektrivool). Fotoefekti põhjus: valguse toime ainele, footonite poolt antav energia elektronidele (elektronid neelavad footoneid). 49. Mida nimetatakse väljumistööks? Väljumistöö on footonite poolt tehtav töö elektronide väljalöömisel aine pinnast (tähistatakse tähega A) 50. Mis on fotoefekti punapiir? Fotoefekti punapiir on piirsagedus või lainepikkus, mille puhul footoni energia on võrdne elektroni väljumistööga
46. Mis on footon? Footon on kindlat energiat omav valgusosake. Nimetatakse ka valguskvandiks. 47. Mida näitab antud valem? E = hf Footoni energia ja sageduse vaheline seos määratud seosega: f footoni sagedus (Hz) h Plancki konstant (h = 6,62 10 -34 Js) 48. Mida nimetatakse fotoefektiks? Fotoefekt on elektroni väljalöömine ainest valguse mõjul. Tulemusena tekib fotovool (elektrivool). Fotoefekti põhjus: valguse toime ainele, footonite poolt antav energia elektronidele (elektronid neelavad footoneid). 49. Mida nimetatakse väljumistööks? Väljumistöö on footonite poolt tehtav töö elektronide väljalöömisel aine pinnast (tähistatakse tähega A) 50. Mis on fotoefekti punapiir? Fotoefekti punapiir on piirsagedus või lainepikkus, mille puhul footoni energia on võrdne elektroni väljumistööga
46. Mis on footon? Footon on kindlat energiat omav valgusosake. Nimetatakse ka valguskvandiks. 47. Mida näitab antud valem? E = hf Footoni energia ja sageduse vaheline seos määratud seosega: f footoni sagedus (Hz) h Plancki konstant (h = 6,62 10 -34 Js) 48. Mida nimetatakse fotoefektiks? Fotoefekt on elektroni väljalöömine ainest valguse mõjul. Tulemusena tekib fotovool (elektrivool). Fotoefekti põhjus: valguse toime ainele, footonite poolt antav energia elektronidele (elektronid neelavad footoneid). 49. Mida nimetatakse väljumistööks? Väljumistöö on footonite poolt tehtav töö elektronide väljalöömisel aine pinnast (tähistatakse tähega A) 50. Mis on fotoefekti punapiir? Fotoefekti punapiir on piirsagedus või lainepikkus, mille puhul footoni energia on võrdne elektroni väljumistööga
a.? Vene füüsik A. Stoletov (1839-1896) 10. Kes selgitas fotoefekti 1905.aastal ja sai selle töö ja lisaks valguse kvantteooria eest 1921.a. Nobeli preemia? Albert Einstein. 11. Joonista fotovoolu graafik sõltuvalt katoodi ja anoodi vahelisest pingest. Vt joonis 13.4 lk 85 18. Selgita graafiku osi: vool enne 0 pinget, vool peale 0 pinget ja küllastusvool. Enne 0 on pinge negatiivne ja mingil pingel fotovoolu ei teki, siis 0 juures on fotovool olemas ka ilma pingeta anoodi ja katoodi vahel, edasi positiivne pinge suurendab fotovoolu ja alates mingist pingeväärtusest jõuavad ka kõik valguse poolt negatiivselt laetud katoodist välja löödud elektronid positiivselt laetud anoodile 13.2. Fotoefekti teooria 19.Fotoefekti seaduspärasused. 1) muutumatu valguse intensiivsuse korral oleneb tekkiva fotovoolu tugevus rakendatud pingest katoodi ja anoodi vahel; 2) fotovoolu tugevus sõltub valguse lainepikkusest. 20
Põhiparameetrid o Pimetakitstus Rp valgustamata fototakisti takistus 20°c juures. o Pimetakistus juhul kui valgustatud pinna valgustihedus on 200 lux, o Pimevool Ip valgustamata fototakistit läbiv vool suurimal lubatud pingel o Valgusvool Iv nimetatakse voolu mis läbib fototakistit suurima lubatud pinge korral valgustustihedusel 200lux o Fotovool Fv valgus ja pimevoolu vahe Iv Ip. o Nähtava valguse tundlikus eritundlikus Knv väljendab fotovoolu suhet fototakistile langeva valgusvoo, ja temale rakendatud pinge korrutisse. o Aja kontstant on aeg, mille vältel 200luxilise valgustustiheduse sisse või väljalülitamisel valgusvoog vastavalt suureneb või väheneb 63% võrra. Trafod Trafo on elektromagnetiline seade, mis on ette nähtud vahelduvpinge
2. Takistuskordsus Rp/Rv see on pimetakistuse suhe fototakisti takistusse juhul, kui selle valgustundliku pinna valgustustihedus on 200 lx ja valgusallika temperatuur on 2850°K (heleduse näitaja) 3. Pimevool Ip on valgustamata fototakisti takistus suurimal lubatud pingel läbiv vool 4. Valgusvool Iv see on vool, mis läbib fototakistit suurima lubatud pinge korral valgustihedusel 200lx. 5. Fotovool If=Iv-Ip voolude vahe 6. Ajakonstant T (tau) - aeg mille jooksul 200 lx valgustustiheduse sisse või välja lülitamisel valgusvool vastavalt suureneb või väheneb 63% võrra. 7. Eritundlikus väljendab fotofoolu suhet fototakistile langeva valgusvoo ja temale rakendatud pinge korrutise. IR-il väljendab fotovoolu suhet langeva kiirgus energia ja pinge korrutise. RF
ReT = ( rT d), kus, , rT -kiirgamisvõime---sõltub keha temperatuurist. Kirchhoffi seadus: Kiirgamis-ja neelamisvõime suhe ei sõltu kehast, see on kõigi kehade jaoks ühesugune sageduse ja temperatuuri funktsioon. rT / aT = f (, T ) Mida suurem on keha kiirgamisvõime seda suurem on ka keha neeldumisvõime. 2p.Fotoefekt-iks nim elektronide väljumist ainest valguse toimel. Fotoefekti tagajärjel vabanenud elektronid liiguvad elektrivälja mõjul anoodile. Selle tulemusena tekib ahelas fotovool, mille tugevust saab mõõta galvanomeetriga. Selleks, et fotovoolu tugevus saaks nulliks, tuleb kas pidurdavat välja, mille tekitamine pidurduspingega Up. A. Stoletovi seadused: -valguse toimel eralduvad laengud on negatiivsed. suurim mõju on ultravioletvalgusel. kehast eraldunud laengu suurus on võrdeline neeldunud valgusenergia hulgaga s.o kvantide arvuga. Katoodist väljunud elektronide arv on võrdeline valgusvooga. Ik Ik- elektronide arv - valgusvoog Suur osa
temperatuurist. Kirchhoffi seadus: Kiirgamis-ja neelamisvõime suhe ei sõltu kehast, see on kõigi kehade jaoks ühesugune sageduse ja temperatuuri funktsioon. rT / aT = f (, T ) Mida suurem on keha kiirgamisvõime seda suurem on ka keha neeldumisvõime. Fotoefekt-iks nim elektronide väljumist ainest valguse toimel. Fotoefekti tagajärjel vabanenud elektronid liiguvad elektrivälja mõjul anoodile. Selle tulemusena tekib ahelas fotovool, mille tugevust saab mõõta galvanomeetriga. Selleks, et fotovoolu tugevus saaks nulliks, tuleb kas pidurdavat välja, mille tekitamine pidurduspingega Up. A. Stoletovi seadused: -valguse toimel eralduvad laengud on negatiivsed. suurim mõju on ultravioletvalgusel. kehast eraldunud laengu suurus on võrdeline neeldunud valgusenergia hulgaga s.o kvantide arvuga. Katoodist väljunud elektronide arv on võrdeline valgusvooga. I k Ik-
pinnaühikult kõikides suundades kiratud energiavoogu nim keha energeetiliseks valguseks R e . Kirchhoffi seadus: Kiirgamis-ja neelamisvõime suhe ei sõltu kehast, see on kõigi kehade jaoks ühesugune sageduse ja temperatuuri funktsioon. Mida suurem on keha kiirgamisvõime seda suurem on ka keha neeldumisvõime. Fotoefekt-iks nim elektronide väljumist ainest valguse toimel. Fotoefekti tagajärjel vabanenud elektronid liiguvad elektrivälja mõjul anoodile. Selle tulemusena tekib ahelas fotovool, mille tugevust saab mõõta galvanomeetriga. Selleks, et fotovoolu tugevus saaks nulliks, tuleb kas pidurdavat välja, mille tekitamine pidurduspingega U p. A. Stoletovi seadused: -valguse toimel eralduvad laengud on negatiivsed. –suurim mõju on ultravioletvalgusel. –kehast eraldunud laengu suurus on võrdeline neeldunud valgusenergia hulgaga s.o kvantide arvuga. Katoodist väljunud elektronide arv on võrdeline valgusvooga. I k
Elektroonika alused. Teema 4 Optoelektroonika elemendid ja infoesitusseadmed 9 (43) Pikkov lk 46 Pikkov lk 47 Elektroonika alused. Teema 4 Optoelektroonika elemendid ja infoesitusseadmed 10 (43) 4.2.2.4 Fototüristor Fototüristor (LTT - Light Triggered Thyristor) erineb türistorist selle poolest, et tüürvooluna toimib fotovool, mis tekib türistori baasides neelduva valguse toimel. Suletud türistori anoodi ja katoodi vaheline takistus on ligikaudu 100 megaoomi ning türistori avanemisel väheneb see kuni 0,1 oomini. Fototüristor võimaldab lülitada nõrga valgussignaali abil tugeva voolu ja kõrge pingega elektriahelaid. Pikkov lk 48 ja 49 Elektroonika alused. Teema 4 Optoelektroonika elemendid ja infoesitusseadmed 11 (43) 4.2
kaadmiumsulfiidi, infrapunakiirgusele tundlikele aga pliisulfiidi. Light Dependent Resistor (LDR) ELEKTROONIKAKOMPONENDID lk. 10 Fototakistite pimetakistus sõltub tüübist ja võib olla kümnetest kilo-oomidest sadade megaoomideni, sõltudes küllaltki oluliselt temperatuurist. Fototakisti iseloomustus-suuruseks on integraalne tundlikkus, mis on fotovool (valguse toimel tekkiv vool) valgusvoo ühiku kohta takisti pingel 1 V. Sõltuvalt tüübist on see 0,1... 1000 mA/lm · V. Fototakistite käsutamisel tuleb arvestada ka tema inertsiga, mis piirab tema kastamist sagedusteni kuni mõni tuhat hertsi. 2. KONDENSAATORID Capacitor 2.1. Otstarve, liigid, parameetrid Kondensaator on mahtuvust tekitav element, millel on alati kaks elektroodi ehk plaati ja nendevaheline isolatsioonikiht
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
