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. · Fotovoolu tugevus (If) sõltub rakendatud pingest (U) ja valguse intensiivsusest (I) · Fotovoolu sõltuvus pingest kaob alates teatud pingest tekkib fotovoolu küllastus (kõik e- jõuavad anoodile) · Nõrk fotovool on olemas ka pinge puudumisel (kaob, kui rakendatakse vastu pinge) 2 If I3 Graafik näitab, et teatud pinge juures voolutugevus enam ei tõuse. Tekib fotovoolu
1. Asetage valgusallikas , polaroidid ja fotoelement optilisele pingile 2. lülitage lap sisse ja kontrollige ,kas valgus langeb polaroidide ja fotoelemendi 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
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 I1 1 2 III 3
Herz , eksperimentaalselt uuris seda vene füüsik A.Stoletov, kus kes koostas vooluringi kus oli: 1. Elementidest patarei 2. Kondensaator (positiivne plaat valmistati traatvõrgust ja negatiivne tsingist - see loovutas valguse mõjul kergesti elektrone) 3. Elektrikaar, sellest tuli valgus, läbides auklikku elektroodi, sattudes negatiivselt laetud plaadile 4. Galvanomeeter registreeris valguse poolt tekitatud fotovoolu 5. Stoletov leidis ekperimendist olulised järeldused a) kõige paremini tekitav fotovoolu UV kiirgus b)fotovoolu tugevus sõltub kondensaatori negativse pooluse valgustusega c) valguse mõjul vabanevad negatiivsed laengud (hiljem tõestasid P.Lenardi ja J.Thompsoni katsed 1899, et nendeks on elektronid) 1. 19.sajandi lõpul uuriti fotoefekti väga põhjulikult, avastati nn punapiir st max
II osa Kvantoptika T 02.05.2006 12. Valgus kui footonite voog. 20.sajandi algul oli füüsikas 2 probleemi, mis olid seotud valgusega: 1) ei osatud selgitada fotoefekti ehk elektronide väljalöömist metallist valguse abil ehk fotovoolu tekkimist valguse toimel ja 2) ei osatud selgitada tahkete hõõguvate kehade kiirgusspektreid. 1. Milline oli 1900.a. Saksa füüsiku Max Plancki tööhüpotees valguse kiirgumise kohta aatomeist? Valgus ei kiirgus aatomeist lainena, vaid energiaportsjonite ehk kvantide kaupa. Ladina keeles quantum on portsjon. 2. Kirjuta Max Plancki valem valgusosakese ehk footoni energia leidmiseks. E = hf, kus h on Plancki konstant ja f valguse sagedus. 3. Mida näitab Plancki konstant ja kui suur ta on
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? - Valguse intensiivsus on seda suurem, mida rohkem on valguvihus footoneid ja mida rohkem langeb neid ühes sekundis pinnaühikule
kiirguse intensiivsusest vaid sõltub kiirguse sagedusest (lainepikkusest) ja elektroodi materjalist II seadus : Fotoefekti punapiir sõltub ainult elektroodi materjalist ega sõltu kiirguse intensiivsusest. Fotoefekti seaduspärasusi uuris põhjalikumalt vene füüsik Aleksander Stoletov Valguse toimel katoodist väljalöödud elektronid, mida kutsutakse fotoelektronideks, liiguvad anoodile. Tekib el.vool Tekkinud fotovoolu tugevust saame mõõta milliampermeetriga Fotoefekti III seadus: Küllastusvool on võrdeline elektroodile langeva valgusvooga Fotoefekti teooria Fotoefekti ei saa seletada valguse laineteooria järgi. Mõõtmised aga näitavad, et valgusel kulub elektroni välja löömiseks 10-9 s. Fotoefektile andis seletuse A. Einstein 1905.a. Ta täiendas Planki kvanthüpoteesi. valgus ei kiirgu aatomeist lainena, vaid energia portsjonite (kvantide e. footonite) kaupa
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. · Fotovoolu tugevus (If) sõltub rakendatud pingest (U) ja valguse intensiivsusest (I) · Fotovoolu sõltuvus pingest kaob alates teatud pingest tekkib fotovoolu küllastus (kõik e- jõuavad anoodile) · Nõrk fotovool on olemas ka pinge puudumisel (kaob, kui rakendatakse vastu pinge) Fotoefektile andis seletuse A.Einstein 1905 a.Einstein täiendades Plancki senist hüpoteesi väitega ,et valguskvant saab neelduda ainult tervikuna. See tähendab kui
E=hf Einstein:valguskvant saab neelduda aint tervikuna. Ainele langev footon peab fotoefekti tekitamiseks tegema tööd positiivsete ioonide tombejou ületamiseks. Seda nim. väljumistööks. Väljumistöö on alati võrdne vähima energiahulgaga,mis on vajalik elektroni ainest välja viimiseks. Et elektroni aine pinnalt eemalduks on vaja anda elektronile ka kineetiline energia. Footoni energia A+mvruut/2 Järeldus :iga footon suudab vabastada yhe elektroni Valguse intensiivsus määrab fotovoolu tugevuse. Vabanenud elektroni kiiruse määravad valguse sagedus ja väljumistöö. Fotoefekti tingimused Hf on suurem kui A Hf=A Plancki konstant 6.6x10astmel-31 kg.
Fotoefekt elektronide väljalöömine ainest valguse toimel; avastas Hertz. 1) Zn plaat laadimata, ei teki elektrilaengut 2)plaat positiivselt laetud, laeng ei muutu valguse toimel 3)plaat negatiivselt, laeng kaob valguse toimel 4)negatiivselt plaadi ette klaas, laeng ei kao. Stoletov´i katse mõõdeti fotovoolu tugevust pingest. F seaduspärasused: 1)küllastusvoolu tugevus oleneb katoodile langeva valguse intensiivsusest 2) fotoelektronide kiirus oleneb valguse sagedusest; mida suurem valguse sagedus, seda suurem elektronide kineetiline energia. 3)iga metalli jaoks esineb valguse sageduse pii, punapiir, millest väiksema sagedusega valgus ei põhjusta enam fotoefekti; sel juhul läheb valgusenergia vaid metalli soojenemisele. Küllastusvool pingest sõltumatu
sinine valgus, aga punane valgus ei tekita. Sellepärast räägitakse fotoefekti punapiirist, s.o. Sellisest lainepikkusest, millest pikemaid laineid ei ole suutelised ainest elektrone vabastama. Iga footon suudab vabastada ühe elektroni. Mida rohkem on valgusvihus footoneid seda rohkem langeb neid ühes sekundis pinnaühikule. Teisiti öelduna, seda suurem on valguse intensiivsus. Seepärast määrabki intensiivsus ära ainest eraldunud elektronide arvu ja sellega ka fotovoolu tugevuse. Vabanenud elektronide kiirus on aga määratud valguse sageduse ja väljumistööga. Nagu Einsteini valemist näha, saab fotoefekt esineda ainult juhul kui hf>A. Ainult siis jätkub energiat elektronile kineetilise energia andmiseks ja ainest Fotoefekti rakendusi Mikrolained läbivad Maa atmosfääri peaaegu neeldumata ja Maa peal muudetakse nende
f=Sagedus Footon on elektromagnetvälja kvant. Valgust saab kirjeldada lisaks lainele ka osakesena footonina. Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljumist ainest valguse toimel. Fotoefekti punapiir on selline lainepikkus, millest pikema lainepikkusega valgus ei ole suuteline ainest elektrone vabastama. Õhutühja ballooni on paigaldatud katood ja anood. Nendevahelist pinget saab mõõta ja muuta. Valguse toimel katoodidest väljalöödud fotoelektronid liiguvad anoodidele, mis põhjustab fotovoolu tekkimise. Voolutugevus sõltub rakendatud pingest. Pinge suurenedes voolutugevus kasvab. Küllastunud vool tekib siis, kui kõik katoodidest väljunud elektronid jõuavad anoodile. Einstein väitis, et valguskvant saab neelduda ainult tervikuna ehk kui elektron neelab footoni, siis elektroni energia suureneb täpselt h*f võrra. h*f=A* ((m*v2)/2) A=väljumistöö m=mass v=kiirus Piirsagedust fp, mille puhul h*fp=A, nimetatakse fotoefekti punapiiriks. fp=A/h Fotoelement-õhutühi klaaskolb
elektrivool (mida intensiivsem valgus, seda tugevam vool); 4) punapiir piirsagedus, mida fotoefekt tekitada suudab, sellest suurema lainepikkusega või sagedusega valgus enam elektrone vabastada ei suuda (kvantoptikas väikseima sagedusega valgus, mis võib tekitada fotoefekti); 5) stoletovi katse õhutühjas balloonis on 2 elektroodi, valguse toimel katoodist välja löödud elektronid liiguvad anoodile, mis põhjustab fotovoolu, aga muutumatu valguse intensiivsuse puhul oleneb tekkiva voolu tugevus rakendatud pingest. 6) külllastusvool tekib kui teatud pinge väärtuseni voolutugevus kasvab (kõik väljalöödud elektronid jõuavad anoodile), tekib kui mingist pingeväärtusest jääb voolutugevus muutumatuks; 7) einsteini fotoefekt valgus saab neelduda või kiirata kindlate kvantide kaupa, ta oletas, et valgust kandev osake lööb metalli pinnalt välja elektroni siis, kui footoni energia on suurem
Elektron jääb ainetüki sisemusse, kuid saab nüüd vabalt liikuda. Seevastu välisfotoefektil paiskuvad elektronid ainetükist üldse välja. Fotoefekti abil saab muuta valgusenergiat elektrienergiaks. Seadmeid, mis seda võimaldavad, nimetatakse fotoelementideks. Neid kasutatakse tänapäeval väga laialdaselt, näiteks kaamerates ja optilistes sensorites. Valguse toimest põhjustatud elektrijuhtivust nimetatakse fotojuhtivuseks, tekkinud voolu aga fotovooluks. Fotovoolu laengukandjaid (elektrone) nimetatakse fotoelektronideks. 5. Aatomi ehitus ja aatomite suurus Aatomiks (vanakreeka sõnast (átomos) 'jagamatu') nimetatakse väikseimat osakest, mis säilitab talle vastava keemilise elemendi keemilised omadused. Aatomid võivad aines esineda üks. Aatom koosneb positiivse elektrilaenguga tuumast, mis paikneb aatomi keskel ning seda ümbritsevast sama suure negatiivse elektrilaenguga elektronkattest. Tema summaarne elektrilaeng on null
valguse kiirus( 3*108m/s)) Footoni impulss: p(vektor)=mc. Fotoefekt elektronide väljalöömine ainest valguse mõjul. Avastaja : H.R. Hertz. Fotoefekti katse- elektroskoop, tsinkplaat, lamp. Kui plaat laadida negatiivselt , tühjeneb elektroskoop kiirest; kui laadida positiivselt, ei juhtu midagi; kui panna valguse ette klaas, ei kaota negatiivselt laetud plaat enam elektrone, elektroskoop ei tühjene. Toimub: valgus lööb plaadi pinnast välja elektrone. Tulemus: * fotovoolu tugevus on võrdeline valguslaine intensiivsusega. * valguse intensiivsuse muutmisel elektronide kineetiline energia ei muutu.* kineetiline energia kasvab võrdeliselt sagedusega. * elektron omandab energia, mis on piisav metallioonide külgetõmbest vabanemiseks. Einsteini võrrand: hf=A+mv2/2 (v-kiirus). Väljumistöö töö, mida footon peab tegema aine positiivsete ioonide tõmbejõudude ületamiseks. Tähis: A Ühik: J
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. Muutes katoodi materjale leidsi Stoletov, et sama kiirgus sageduse puhul on fotovool erinevate materjalide puhul erinev. -Fotoefekti punane piir sõltub üksnes elektroodi materjalist, ega sõltu kiirguse intensiivsusest
Valguse kvanti hakati nimetama footoniks. E =h f Kus h on konstant ,h =6,6 x 10-34 J-s . Seda konstamti tuntakse Plancki konstandina. Fotoefekt Fotoefektiks nimetatakse elektronide väljalöömist ainest valguse toime. Fotoefektile andis seletuse A. Einstein, kes väitis, et valguskvant saab neelduda ainult tervikuna. See tähendab, kui elektron neelab footoni siis elektroni energia suureneb täpselt hf võrra. Fotoefektil kehtib seega valem hf =A+mv2 / 2 Fotovoolu tugevus oleneb valguse intensiivsusest ja on seda suurem, mida suurem on intensiivsus. Piirsagedust või lainepikkust, mille puhul footoni energia on võrdne elektroni väljumistööga nimetatakse fotoefekti punapiiriks. Footonid Footoni energia on määratud talle vasava laine sagedusega.Footonil,nagu igal osakesel on mass. Erinevalt teistest osakestest pole footonil seisumassi,st ta ei saa eksisteerida paigalolekus. Footoni massi arvutamine : E=mc2
Külm gaas neelab sellise lainepikkusega valgust, mida ta kuumutatult kiirgab. Aine keemilise koostise kindlakstegemist selle kiirgus- või neeldumisspekteri järgi nim spektraalanalüüsiks. Lk 84. Valgust võib kirjeldada kui valguskvandide, footonite voogu. Footonite energia on määratud seosega E=h*f. Lk 90. Fotoefektiks nim elektronide väljalöömist ainest valguse toimel. Fotovoolu tugevus oleneb valguse intensiivsusest ja on seda suurem, mida suurem on intensiivsus. Piirsagedust või lainepikkust, mille puhul footoni energia on võrdne elektroni väljumistööga, nim fotoefekti punapiiriks. Lk 94. Fotoelementides põhjustab valgus elektrivoolu tekkimise või muundatakse valgusenergia elektrienergiaks. Poojuhtides esineva sisefotoefekti korral valgus ei löö elektrone ainest välja, vaid vabastab need aatomeist
nähtavale valgusele. Joonis 4.2. Fototakisti ehitus, tingmärk ja väliskuju [5] Elektroonika alused. Teema 4 Optoelektroonika elemendid ja infoesitusseadmed 4 (43) Valgustamata fototakisti takistus on eri tüüpidel kümnetest kW kuni sadade MW, sõltudes oluliselt temperatuurist. Valgustamisel võib takistus väheneda mitme suurusjärgu võrra. Fototakisti iseloomulik parameeter eritundlikkus on fotovoolu tugevus valgusvoo ühiku kohta pingel 1 V. Pikkov lk 45 Pikkov lk 46 Elektroonika alused. Teema 4 Optoelektroonika elemendid ja infoesitusseadmed 5 (43) 4.2.2.2 Fotodiood Fotodiood on pooljuhtdiood, mille parameetrid sõltuvad pn-siirde valgustatusest. Fotodioodi tundlikkus oleneb valguse lainepikkusest. Tundlikkus on suurim tavaliselt infrapunases spektrialas.
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 muutmiseks jääval sagedusel. Trafo töö põhineb elektromagnetilise induktsiooni seadusel. Lihsamal juhul koosneb
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 Rk Urk=I*Rk Kui fototakistile langeb valgus siis tema takistus oluliselt väheneb ja vool suureneb oluliselt ja takisit Rk pingelang suureneb Kondensaatorid Püsikondensaator seadekondensaator Häälestus kondensaator
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 kvantide energiast läheb valgust neelava aine soojendamiseks ja ainult väike osa
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- elektronide arv - valgusvoog Suur osa kvantide energiast läheb valgust neelava aine soojendamiseks
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 Ik- elektronide arv Φ- valgusvoog Suur osa kvantide energiast läheb valgust neelava aine
vähem aega. Laserkiiruse sagedus sõltub resonaatori läbimiseks kuluvast ajast, seepärast tekib pöörlemisel vastassuundades levivate lainete sageduste vahel erinevus. See diferents on võrdeline pöörlemiskiirusega. Vastavalt on ka interferentsribade nihkumise kiirus seadme väljundis võrdeline resonaatori pöördumise nurkkiirusega. Registreeriv seade muundab heleduse muutudes voolutõugeteks. Pöördenurga määramiseks loendatakse registraatorisse tulnud fotovoolu impulsid, nurkkiiruse määramiseks tehakse kindlaks nende saabumise sagedus. Lasergüroskoop suudab määrata nurkkiirusi, mis ulatuvad tuhandetest pööretest sekundis sajandikkraadini tunnis. Üks täispööre viimati mainitud kiirusega võtab aega üle nelja aasta. Kella tunniosuti pöörleb 3000 korda kiiremini. Säärane mõõtmistäpsus võimaldab näiteks kuunduda mitte kaugemale kui 10 kilomeetrit ettenähtud punktist. Mõningate hinnangute järi
olemasolu. Toimus fotoefekt. Fotoefekt on kvantnähtus: et elektron ainest väljuks, peab ta neelama footoni. Footoni energia hf läheb täielikult üle elektronile. Kui vahetada vooluallika poolused (+ ), siis fotoefekti ei ilmne. Seega valguse toimel vabaneb ainult negatiivsed laengud (elektronid). 35 Kui muutumatu valgusvoo valgus A korral suurendada aegapidi vooluallika pinget, siis fotovoolu tugevus esialgu kasvab, kuid seejärel enam ei muutu P s.t. lakkab pinges sõltumast. Muutumatu valgusvoo tekitatud V suurimat fotovoolu tugevust nimetatakse küllastusvooluks. Küllastusvool tekib nendel pingetel, mille puhul kõik valgusvoo poolt plaadist väljalöödud elertronid jõuavad võrele. Edasi selgitati katsete varal, et fotoefekt esineb pealelangeva valgusvoo kindlast
( Fotograafilised meetodid põhinevad tõsiasjal, et fotoplaadi või filmi valgustundliku kihi tumenemine on suures ulatuses võrdeline talle ekspositsiooni ajal langenud valguse energia hulgaga. Elektrilistes fotomeetrites kasutatakse valguse vastuvõtjatena fotoelemente, fotoelektronkordisteid, fototakisteid, balomeetreid ja termopaare. Lihtsaim fotoelektriline fotomeeter koosned fotoelemendist ja osutigalvanomeetrist, mis võimaldab mõõta valguse toimel tekkiva fotovoolu tugevust.) Valgusvoog Valguse intensiivsuse suurus . Valgusvooks nimetatakse kogu kiirgusvõimsust, mis väljub valgusallikast ja mida tajub silm. Mõõtühik on luumen (lm). Valgusallika nähtavat kiirgusvõimsust väljendatakse mitte vattides vaid lumenites, sest silmakiirgustundlikkus on eri lainepikkustel erinev. Ruuminurk (mõõtühik steradiaan, sr) on tipuga kujutletava sfääri keskpunkti toetuva ja sfääriga lõikudes mingi kinnise joone moodustava koonusega piiritletud ruumi osa
45 Fototakisti valgus- ja spektraaltunnusjooned: Üldjuhul seadis aeglase toimega. Töösagedused kuni 100 Hz ! __________ - fototakistid pliisulfiidide baasil. Fototransistor 46 Fototransistor (fototriood) (FT) kahe pn-siirdega pooljuhtseadis, milles toimub laengukandjate suunatud liikumine ja mille omaduseks on üheaegne valgusenergia muundamine ning fotovoolu võimendamine. Kui FT baasiahel on lahti, ja FT ei valgustata, siis läbib vooluahe- lat pimevool Ip = IKB0/(1 ). Valguse mõjul tekivad baasis vabad laengukandjad. Vähemuslaengukandjad (antud juhul elektronid) tõmbuvad pn-siirete elektriväljade mõjul FT emitterisse ja kollektorisse. Baasi jäänud enamuslaengukandjad augud tekitavad positiivse ruumlaengu, mis vähendab emittersiirde po- tentsiaaltõkke kõrgust ja seega muudab baasi potentsiaali emitteri suhtes
6.10.1. Fototransistor Fototransistor on bipolaarse transistori struktuuriga fotoelektriline seadis, mille väljundvool on tüüritav valgusvooga (on ka valgusvooga tüüritavaid väljatransistore). Poolläbipaistvasse baasikihti langev valgusvoog suurendab kollektorsiirde vastuvoolu, mis on samaväärne baasivoolu suurenemisega ning selle tulemusena suureneb ELEKTROONIKAKOMPONENDID lk.52 kollektorvool. Võime kujutleda nagu fotovoolu võimendamist, mille tulemusena on fototransistor fotodioodist 50...200 korda tundlikum. Samavõrra aga kasvab ka ümberlülitumiskestus, mistõttu on fototransistor fotodioodist aeglasem. Fototransistori ehitus, aseskeem ja tunnusjooned on toodud joonisel 6.29. JOONIS 6.29. 6.10.2. Liittransistor ehk Darlingtoni transistor. Darlington Transistor Kui ühendada kaks transistori nii, et esimese emitter on ühendatud vahetult teise
annaabi.ee 
