26-mavzu. Fotoeffekt hodisasi. Fotoeffekt qonunlari. Komton effekti Reja

2. Fotoelementlar va ularning qo‘llanilishi

Hozirgi vaqtda tashqi va ichki fotoeffektga asosan yorug‘lik signalini elektr signaliga aylantiruvchi juda ko‘p qabul qilgichlar ishlab chiqilmoqda umumiy nomi fotoelementlar deb ataladi. Ular texnikada va ilmiy tekshirishlarda juda keng qo‘llaniladi. Hozirgi zamonda o‘tkaziladigan turli – tuman ob’ektiv optik o‘lchashlarni biror turdagi fotoelementlardan foydalanmay o‘tkazish mumkin emas. Hozirgi zamon fotometriyasi, spektrometriyasi va spektrning keng sohasidagi spektrofotometriya, moddaning spektral analizi, yorug‘likning kombinatsion sochilishida kuzatiladigan zaif yorug‘lik oqimlarini ob’ektiv o‘lchashlarni, astrofizika, biologiya va boshqalarni fotoelementlarni qo‘llamasdan tasavvur qilish qiyin; infraqizil spektrlar ko‘pincha spektrlar uzun to‘lqinli sohasida ishlaydigan maxsus fotoelementlar yordamida qayd qilinadi. Fotoelementlar texnikada juda keng qo‘llaniladi: ishlab chiqarish protsesslarini boshqarish va kontrol qilish, tasvir uzatish va televideniyedan tortib lazerlarga asoslangan optik aloqagacha bo‘lgan turli aloqa sistemalari hamda kosmik texnika fotoelementlar qo‘llaniladigan sohalarning bir bo‘lagi bo‘ladi xolos, bu sohalarda fotoelementlar hozirgi zamon sanoati va aloqasining turli-tuman texnik masalalarini hal qilib beradi.
Fotoelementlarning kashf qilinish tarixi 100 yildan ortiq muddatni o‘z ichiga oladi. Ichki fotoeffektga asoslangan va fotoo‘tkazuvchanlik hodisasidan foydalanadigan birinchi fotoelement 1875 yilda yasalgan edi, tashqi fotoeffekt asosida ishlaydigan birinchi vakuum fotoelementi 1889 yilda yasalgan. Vakuum fotoelementlarini sanoatda ishlab chiqarishni P.V.Timofeyev 1930 yilda tashkil qilgan edi. Garchi ichki fotoeffekt hodisasi tashqi fotoeffekt hodisasidan 50 yil ilgari kashf etilgan bo‘lsa-da, tashqi fotoeffekt asosida ishlaydigan fotoelementlar ichki fotoeffekt asosida ishlaydigan fotoelementlarga qaraganda oldinroq rivojlandi.
Fotoelementning chizmasi 16.5-rasmda keltirilgan. Vakuumli shisha kolba ichiga joylashtirilgan yarim sfera shaklidagi fotokatod va shu sferani markazida aylana shaklida joylashgan anoddan iborat. Zamonaviy fotoelementlarni sezgirligi ~10-5 A/lm ga teng.



5-rasm.
Juda kuchsiz yorug‘lik oqimlarini qayd qilish uchun fotoelektron ko‘paytirgichlar (FEK) ishlatiladi. Fotoelektron ko‘paytirgichlarda chiqishdagi elektronlar sonining (A-anoddagi) kirishdagi elektronlar soniga (birinchi dinoddagi) nisbati ko‘paytirish koeffitsiyenti bilan xarakterlanadi. Hozirgi vaqtda zamonaviy fotoelektron ko‘paytirish koeffitsiyenti 10⁹10¹¹ gacha yetadi.
Ichki fotoeffekt hodisasiga asoslanib ishlaydigan eng ko‘p tarqalgan qurilmalarga fotorezistor, fotodiod, fototranzistor, kremniyli batareyalarni ko‘rsatish mumkin.