Fotoefekti rakendusi Mikrolained läbivad Maa atmosfääri peaaegu neeldumata ja Maa peal muudetakse nende energia uuesti elektrienergiaks. Ei löö valgus ainest elektrone välja, vaid ainult vabastab neid oma aatomite küljest. Need vabanenud elektronid saavad aines vabalt liikuda, mistõttu väheneb aine elektritakistus. Sisefotoefektil töötavad fototakistid, fotodioodid, päikesepatareid.
5. Einstein täiendas fotoefekti teooriat. Einstein kasutas valguskvandi mõistet. Tema järgi kvandienergia kulub elektroni väljalöömiseks ning selle liikuma panemiseks. 6. Sisefotoefekti puhul ei löö valgus elektrone välja, vaid vabastab nad oma aatomite küljest. Välisfotoefekt seisneb ainest (peamiselt metallist) elektronide väljalöömises valguse abil. Välisfotoefekti kasutatakse valguse mõõtmise seadmetes: fotoelemendid, fotoelektronkordistid. Sisefotoefektil töötavad fototakistid, fotodioodid, päikesepatareid. 7. Päikesepatarei koosneb tervest hulgast üksikuist fotoelementidest (pooljuhtdioodidest), mis on omavahel elektriliselt ühendatud suurteks patareideks. Kui ühendada pooljuhid voolutarvitiga, siis suunduvad elektron ja auk oma pooljuhtide poole tagasi, tekitades elektrivoolu. 8. Footonil pole seisumassi. Footoni mass on formaalne ja on seotud energia-mass seosega: m=h*f / C2
jala pikkusest. Teatud lähenduses võime kasutada matemaatilise pendli perioodi valemit, kus pendli pikkuseks ongi taandatud pikkus. Teades oma jala võnkeperioodi, sammu pikkust, joonistage igaüks välja oma jala omavõnkumiste graafikud ja tehke järeldused. 3. Fotoefekt fotoefektiks nimetatakse elektronide vabastamist aatomist või nende väljumist ainest valguse (elektromagnetkiirguse) mõjul. Fotoefektil on kaks alaliiki sisefotoefekt ja välisfotoefekt. Sisefotoefektil lööb valgus elektroni lahti ainult aatomi küljest. 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
spektraaltundlikkus on suurim infrapunases spektrialas. F-I vool sõltub valgustatusest suures osas lineaarselt, ajakonstant on alla 10 ns. Kasut kiirguste avastamisel, kujutise edastamisel jne. 58.Fotoelement. Fotoelektriline seadis, mille töö põhineb kaaliumist või baariumist fotokatoodi või pooljuhi valgustamisel tekkival fotoefektil. Vaakuum- ja ioonf-d rajanevad välisfotoefektil, mispuhul katoodile langev valgus põhjustab elektroniemissiooni, fototakistid sisefotoefektil, mis avaldub pooljuhi elektrijuhtivuse suurenemises valguse toimel ergastuvate elektronide ja aukude tõttu. 59.Fototakisti. Kahe elektroodiga pooljuhtfotoelement, mille elektrijuhtivus sõltub seadisele langeva kiirguse intensiivsusest ja spektrist. F-te omadused sõltuvad temperatuurist, neil on suur eritundlikkus ja ajakonstant, mittelineaarne valguskarakteristik ja kõrge müratase. 60.Optron
Katoodist väljunud elektronide arv on võrdeline valgusvooga. Ik ~ fii Suur osa kvantide energiast läheb valgust neelava aine soojendamiseks ja ainult väike osa fotoelektronidele. Peale käsitletud välisfotoefekti on olemas ka sisefotoefekt, mida täheldatakse dielektrikutes ja pooljuhtides. Siin toimub elektronide ümberpaiknemine valentsitsoonist juhtivustsooni. Esimesel tekib auk-, teisel elektronfotojuhtivus. Sisefotoefektil põhineb nn. fototakistite töötamise põhimõte.Moodustuvate laengukandjate arv on võrdeline langeva valgusvoo suurusega.Fototakisteid kasutatakse fotomeetrias ning paljudes automaatika skeemides. Mõnikümmend järjestikku lülitatud räni pn siiret moodustavad juba nn.päikesepatarei. Fotoefekti selgitamine kvantteoorias- Tuginedes Max Planci poolt viis aastat varem loodud kvantteooriale, pidas Einstein valgusele korpurskulaarseks nähtuseks: valgus saab neelduda või
M.Pikkovi ainekava ja konspekti järgsed allteemad (http://www.ttykk.edu.ee/aprogrammid/elektroonika_alused_MP.pdf; lk. 8...10 ja 42...51): - Valgusdiood - Fotodiood - Fototakisti - Fototransistor - Fototüristor - Optronid - Infoesitusseadmed: elektronkiiretoru, vedelkristallpaneel, plasmapaneel, elektroluminestsentspaneel Käesoleva teksti sisujaotus: 4.1 Optoelektroonika mõiste ja sinna kuuluvate seadiste liigitus 4.2 Valgustundlikud seadised 4.2.1 Fotoefekti liigid 4.2.2 Sisefotoefektil põhinevad seadised 4.2.2.1 Fototakisti 4.2.2.2 Fotodiood 4.2.2.3 Fototransistor 4.2.2.4 Fototüristor 4.2.3 Välisfotoefektil põhinevad seadised 4.2.3.1 Vaakuumfotoelement e. fotorakk 4.2.3.2 Fotokordisti 4.3 Valgust emiteerivad seadised 4.3.1 Hõõglamp ja sellel põhinevad indikaatorseadised 4.3.2 Huumlamp ja sellel põhinevad indikaatorseadised 4.3.3 Vaakuumluminestsentsindikaator 4.3.4 Valgusdiood ja sellel põhinevad indikaatorseadised
spektraaltundlikkus on suurim infrapunases spektrialas. F-I vool sõltub valgustatusest suures osas lineaarselt, ajakonstant on alla 10 ns. Kasut kiirguste avastamisel, kujutise edastamisel jne. 58.Fotoelement. Fotoelektriline seadis, mille töö põhineb kaaliumist või baariumist fotokatoodi või pooljuhi valgustamisel tekkival fotoefektil. Vaakuum- ja ioonf-d rajanevad välisfotoefektil, mispuhul katoodile langev valgus põhjustab elektroniemissiooni, fototakistid sisefotoefektil, mis avaldub pooljuhi elektrijuhtivuse suurenemises valguse toimel ergastuvate elektronide ja aukude tõttu. 59.Fototakisti. Kahe elektroodiga pooljuhtfotoelement, mille elektrijuhtivus sõltub seadisele langeva kiirguse intensiivsusest ja spektrist. F-te omadused sõltuvad temperatuurist, neil on suur eritundlikkus ja ajakonstant, mittelineaarne valguskarakteristik ja kõrge müratase. 60.Optron
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 fotoelektronidele.Peale käsitletud välisfotoefekti on olemas ka sisefotoefekt, mida täheldatakse dielektrikutes ja pooljuhtides. Siin toimub elektronide ümberpaigutamine valentsitsoonist juhtivustsooni. Esimesel tekib auk-, teisel elektronfotojuhtivus. Sisefotoefektil põhineb nn. fototakistite töötamise põhimõte. Moodustuvate laengukandjate arv on võrdeline langeva valgusvoo suurusega. Fototakisteid kasutatakse fotomeetrias ning paljudes automaatika skeemides.
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 ja ainult väike osa fotoelektronidele.Peale käsitletud välisfotoefekti on olemas ka sisefotoefekt, mida täheldatakse dielektrikutes ja pooljuhtides. Siin toimub elektronide ümberpaigutamine valentsitsoonist juhtivustsooni. Esimesel tekib auk-, teisel elektronfotojuhtivus. Sisefotoefektil põhineb nn. fototakistite töötamise põhimõte. Moodustuvate laengukandjate arv on võrdeline langeva valgusvoo suurusega. Fototakisteid kasutatakse fotomeetrias ning paljudes automaatika skeemides.
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 soojendamiseks ja ainult väike osa fotoelektronidele.Peale käsitletud välisfotoefekti on olemas ka sisefotoefekt, mida täheldatakse dielektrikutes ja pooljuhtides. Siin toimub elektronide ümberpaigutamine valentsitsoonist juhtivustsooni. Esimesel tekib auk-, teisel elektronfotojuhtivus. Sisefotoefektil põhineb nn. fototakistite töötamise põhimõte. Moodustuvate laengukandjate arv on võrdeline langeva valgusvoo suurusega. Fototakisteid kasutatakse fotomeetrias ning paljudes automaatika skeemides.
Sisefotoefekt Väline fotoefekt esineb metallide korral, kus on palju suhteliselt nõrgalt seotud elektrone. Kuid valgus võib mõjuda ka pooljuhtides olevaile elektronidele, valguskvandi neelanud valentselektron võib selle tulemusena vabaneda oma aatomist ja muutuda vabaks elektroniks juhtivuselektroniks. Tsooniteooria kohaselt: toimub elektroni üleminek valentsitsoonist juhtivustsooni. Selle tulemusena väheneb aine elektritakistus. Vastavaid seadmeid nimetatakse fototakistiteks. Sisefotoefektil töötavad ka päikesepatareid (vt. 3.5.2.). 8. Tiirlemine ja pöörlemine Kehade liikumist ümber mingi punkti või telje nimetatakse tiirlemiseks. Kui trajektooriks on ringjoon, siis räägitakse ringliikumisest. Ringliikumisest saab korrektselt rääkida ainult punktmassi korral, kuid punktmassiks võib lugeda ka iga keha, mille mõõtmed on orbiidi raadiusest palju väiksemad. Näiteks võib Maad tiirlemisel ümber Päikese pidada punktmassiks, sest Maa läbimõõt 1,3