57
2) Yorug’lik ta’sirida modda faqat manfiy elektronlarni yo’qotadi.
Yorug’lik ta’sirida hosil bo’ladigan tok kuchi yorug’lik intensivligiga
proporsionaldir. 1898 yilda Dj.Tomson chiqayotgan zarrachalar solishtirma
zaryadini o’lchab, bu zarrachalar elektron ekanini aniqladi. Ichki fotoeffektga
o’xshash yana ventil fotoeffekt ham mavjud.
Bu holda ikki yarim o’tkazgich tutashgan joyni yorug’lik bilan yoritganda
EYuK hosil bo’ladi. Bu hodisa yorug’likni to’g’ridan-to’g’ri elektr energiyasiga
aylantirishda qo’llaniladi.
Metallarda tashqi fotoeffekt uchta jarayondan iborat.
1. O’tkazuvchan
elektronning
fotonni
yutishi
natijasida
elektronning kinetik energiyasi oshadi.
2. Elektronning metall yuzi tomon harakati yuzaga keladi.
3. Elektronning metalldan chiqishi yuz beradi.
Bu jarayonlarni Eynshteyn o’rgangan va quyidagi tenglamani taklif qilgan.
2
2
mv
A
hv
(4.25)
Bu tenglama Eynshteyn tenglamasi deb yuritiladi.Bunda E = hv – foton
energiyasi, A – elektronning chiqish ishi.
2
2
mv
metalldan chiqqan elektronning
kinetik energiyasi.
Agar metalni monoxromatik nur bilan yoritsak va uning chastotasini
kamaytira borsak, biror chastotadan boshlab fotoeffekt kuzatilmaydi. Bunga
fotoeffektning qizil chegarasi deyiladi. Bu holda E
k
= 0, ya’ni hv
cheg
=
A yoki
c
bo’lganidan, qizil chegara to’lqin uzunligi uchun
Ichki fotoeffekt yarim o’tkazgich va dielektriklarni yoritishda kuzatiladi.
Foton elektronni valent zonadan o’tkazuvchanlik zonasiga o’tkazadi va
fotoo’tkazuvchanlik yuzaga keladi. Fotoeffektning quyidagi qonunlari mavjud:
1. To’yinish fototoki kuchi yorug’lik oqimiga to’g’ri proporsional
I = kF
(4.26)
k – yoritiladigan sirt fotosezgirligi
люмен
мА
2. Tushayotgan yorug’lik chastotasi ortishi bilan fotoelektronlarning tezligi
orta boradi va u yorug’likning intensivligiga bog’liq emas.
3. Har bir metall uchun «fotoeffektning qizil» chegarasi mavjuddir, ya’ni
eng kichik chastota, undan past chastotalarda fotoeffekt kuzatilmaydi.
58
Fotoqarshiliklar (fotorezistorlar) juda yuqori integral sezgirlikka ega
asboblardir. Ularni yasash uchun P
в
S, CdS, P
в
Se va boshqa elementlardan
foydalaniladi.
Fotoqarshiliklar spektrning infraqizil sohalarida ham (3 - 4 mkm) o’lchash
olib borishga imkon beradi. Ularning o’lchami kichik, lekin kamchiligi – inersiyali
bo’lganligi uchun tez o’tuvchi jarayonlarda qo’llab bo’lmaydi.
Ventil fotoelementlar integral sezgirligi 2 - 30 mA/lm bo’lgan selenli,
kuproksidli oltingugurt– kumushli va h.k turlari mavjud.
Ayniqsa kremniyli fotoelementlar quyosh batareyalarida ishlatiladi, ularning
FIK ~ 10 % atrofida bo’lib, uni 22 % gacha oshirish mumkin. Ular turli
jarayonlarni nazorat qilishda, avtomatlashtirishda, harbiy texnikada, ovozli kinoda,
lokasiyada, aloqa
tizimida, boshqaruv tizimida ishlatiladi.
Fotoeffekt hodisasi asosida ishlaydigan asboblar fotoelementlar deb ataladi.
Fotoelementlar anod va katoddan iborat bo’lib asosiy xarakteristikasi sezgirligi,
ya’ni tushgan yorug’lik oqimi ta’sirida paydo bo’ladigan fototok kuchining
)
(
I
oqimga
)
(
Ф
nisbatidir:
Do'stlaringiz bilan baham: