Stoletov tajribalari. Fotoeffekt

7.Fotoelementlar, fotokuchaytirgichlar: Tashqi va ichki fotoeffekt hodisalariga 
asoslanib yorug’lik signallarini elektr signallariga aylantiruvchi qabul qilgichlar 
zamonaviy sanoatda juda ko’p ishlab chiqarilmoqda; bularning umumiy nomi 
fotoelementlar deb ataladi. Ular texnikada va ilmiy tadqiqot ishlarida juda keng 
ishlatiladi. Hozirgi kunda turli-tuman optik o’lchashlarni biror turdagi fotoelementlardan 
foydalanmasdan o’tkazib bo’lmaydi. Hozirgi zamon fotometriyasi, spektrometriyasi va 
spektrning keng sohasidagi spektrofotometriyasi, moddaning spektral analizini, 
yorug’likning kombinatsion sochilishida kuzatiladigan zaif yorug’lik oqimlarini 
ob’yektiv o’lchashlarni, astrofizika, biologiya va boshqalarni fotoelementlarni 
qo’llamasdan tasavvur qilish qiyin; infraqizil spektrlar ko’pincha spektrning uzun 
to’lqinli sohasida ishlaydigan maxsus fotoelementlar yordamida qayd qilinadi. 
Fotoelementlar texnikada juda keng qo’llaniladi: ishlab chiqarish jarayonlarini 
boshqarish va nazorat 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. 
8.Tashqi fotoeffektga asoslangan fotoelementlar: Tashqi fotoeffekt asosida 
ishlaydigan birinchi vakuum fotoelementi 1889 yilda yasalgan. Tashqi fotoeffekt hodisasi 
vakuumli fotoelementlarda ishlatiladi (15.9-rasm). Vakuum hosil qilingan shisha ballon 
ichki devoriga surkalgan metall qatlami vakuum fotoelementning K katodi bo’lib xizmat 
qiladi. Anod A metall xalqa tarzida yasalgan bo’lib, ballonning markaziy qismiga 
joylashtirilgan. Katodni yoritganda fotoelement zanjirda elektr toki paydo bo’ladi. Bu 
tokning kuchi yorug’lik oqimi kattaligiga proporsionaldir. 
Fotoelementlar yordamida hal qilinadigan masalalar juda turli-tuman bo’lgani uchun 
har xil texnik xarakteristikalarga ega bo’lgan fotoelementlarning juda ko’p turlari 
yaratildi. Har bir masalani hal qilishda fotoelementning optimal turini tanlash uchun 
bunday xarakteristikalardan xabardor bo’lish kerak. Tashqi fotoeffektga asoslangan 
fotoelementlarning (vakuum fotoelementlarining) quyidagi xarakteristikalarini bilish 
zarur: 1) spektrning qaysi sohasida ishlashi; 2) spektral sezgirligining nisbiy 
xarakteristikasi (bu xarakteristika monoxromatik yorug’lik bilan yoritilgan holdagi 
spektral sezgirlikning xarakteristikaning maksimumdagi sezgirlikka bo’lgan o’lchamsiz 
nisbatining tushayotgan yorug’likning to’lqin uzunligiga bog’liqligidan iborat); 3) 
umumiy sezgirlik (bu sezgirlik fotoelementni standart yorug’lik manbai bilan yoritganda 
aniqlanadi); 4) beradigan kvantlari miqdori (chiqayotgan fotoelektronlar sonining 
fotokatodga tushayotgan fotonlar soniga bo’lgan nisbatning protsent hisobidagi qiymati); 
5) inersionlik (vakuum fotoelementlarida bu xarakteristika elektronlarning fotokatoddan 
anodga uchib borishiga ketadigan vaqt bilan aniqlanadi). Fotoelementning qorong’ilik 
toki ham muhim parametr bo’lib, u odatda fotokatodning xona temperaturasidagi 
termoemissiyasi bilan sirqish toki orqali aniqlanadi. 

---

Fotokatodning materiali va kolbaning materialiga qarab fotoelementlarni 0,2 – 1,1 
mkm diapazonida ishlatish mumkin. Ularning 1 lyumen yorug’lik oqimiga to’g’ri kelgan 
umumiy (integral) sezgirligi 20 – 100 mkA bo’ladi, termoemissiyasi esa 10
-11
– 10
-16 
A/sm
2
ichida o’zgaradi. Vakuum fotoelementlarining eng muhim afzalligi ularning juda doimiy 
bo’lishi va yorug’likoqimi bilan fototok orasidagi bog’lanishining chiziqli ekanligidadir. 
Shuning uchun ular spektrning ko’rinuvchan va ul’trabinafsha sohasida ob’yektiv 
fotometriya, spektrometriya, spektrofotometriya va spektral analizda uzoq vaqt ko’p 
qo’llanib kelindi. Vakuum fotoelementlarining yorug’lik o’lchashlarida qo’llanishdagi 
eng asosiy kamchiligi ular ishlab chiqaradigan elektr signallarning zaifligidadir. Bu 
kamchilik fotoelektron kuchaytirgichlarda (FEK larda) butunlay bartaraf qilingan bo’lib, 
bu asboblarni rivojlangan fotoelementlar deb hisoblash mumkin.