"Gdzie człowiek nie może, tam fotona pośle" - praktyczne zastosowanie zjawiska fotoelktrycznego.

15.04.2011r. odbyły się nasze kolejne zajęcia, na których omówiliśmy zjawiska fotoelektryczne. Poznaliśmy budowę, zasady działania i zastosowanie:

1. fotokomórki
2. fotoogniwa
3. fotorezystora

ad.1
Lampa próżniowa, która ma dwie elektrody ; jedną elektrodą jest zwykle warstwa metalu, naparowana na wewnętrzną stronę szklanej bańki próżniowej - katoda, drugą elektrodą jest wygięty pręt metalowy znajdujący się wewnątrz lampy - anoda. Nieoświetlona fotokomórka nie przewodzi prądu , prąd może się jednak pojawić jeżeli katoda zostanie oświetlona.

Fotokomórki wykorzystuje się w badaniach naukowych do pomiarów światła emitowanego przez różne substancje i cząsteczki oraz w urządzeniach kontrolnych. Służą np. do liczenia przedmiotów przesuwających się na taśmociągu. Są również stosowane w alarmowych systemach przeciwwłamaniowych: w przypadku przerwania przez włamywacza promienia światła padającego na komórkę włącza się alarm.

ad.2

Fotoogniwa są stosowane przede wszystkim jako trwałe, o dużej niezawodności, źródła energii elektrycznej w elektrowniach słonecznych, kalkulatorach, zegarkach,plecakach , sztucznych satelitach, samochodach z napędem hybrydowym , a także w automatyce, jako czujniki fotoelektryczne i fotodetektory w fotometrii.

ad.3

Fotorezystory wykonuje się najczęściej w postaci cienkich półprzewodnikowych warstw monokrystalicznych lub polikrystalicznych naniesionych na izolacyjne np. szklane podłoże . Materiał światłoczuły rozdzielają dwie metalowe elektrody mające wyprowadzenia. Elektrody te często mają kształt grzebieniowy. Nad powierzchnią światłoczułą umieszcza się okienko i zamyka w obudowie, chroniącej przed uszkodzeniami, a niekiedy umożliwiającej pracę w obniżonej temperaturze (naczynie Dewara). Jego razystancja zmienia się pod wpływem padającego promieniowania i nie zależy od kierunku przyłożonego napięcia, podobnie jak rezystancja zwykłego rezystora . Ze względu na dużą czułość i prosty układ pomiarowy, fotorezystory wykorzystuje się do:

• pomiaru temperatury poprzez pomiar natężenia promieniowania,
• ostrzegania w systemach przeciwpożarowych,
• wykrywania zanieczyszczeń rzek i zbiorników wodnych,
• detekcji strat ciepła przez izolację termiczną budynków.