光電效應(yīng)及光電元器件

問(wèn)題1：光在真空中的傳播速度？問(wèn)題2：紫外線可見(jiàn)嗎？問(wèn)題3：生活中，紫外線有什么用處？問(wèn)題4：紫外線為什么能殺死病菌？原因：紫外線的頻率很高。

光的粒子學(xué)說(shuō)認(rèn)為光是由一群光子組成的，每一個(gè)光子具有一定的能量，光子的能量E＝hf，其中h為普朗克常數(shù)，f為光的頻率。因此，光的頻率越高，光子的能量也就越大。

光照射在物體上會(huì)產(chǎn)生一系列的物理或化學(xué)效應(yīng)。例如光合效應(yīng)、光熱效應(yīng)、光電效應(yīng)等。光電傳感器的理論基礎(chǔ)就是光電效應(yīng)新課：光電效應(yīng)及光電元器件一、光電效應(yīng)1、定義：當(dāng)光照射到某一物質(zhì)上時(shí)，物質(zhì)的電子吸收光子的能量而發(fā)生相應(yīng)電效應(yīng)的現(xiàn)象。2、光電效應(yīng)具體現(xiàn)象：電阻率變化、電子逸出、電動(dòng)勢(shì)變化3、分類(lèi)：☆外光電效應(yīng)：在光線作用下電子從物體表面逸出。☆光電導(dǎo)效應(yīng)：在光線作用下物體的電阻率改變。☆光生伏特效應(yīng)：在光線作用下物體具有發(fā)電能力。外光電效應(yīng)

內(nèi)光電效應(yīng)光電導(dǎo)效應(yīng)

光生伏特效應(yīng)二、常用光電元器件作用：光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)物理基礎(chǔ)：光電效應(yīng)1、光敏電阻外形圖原理圖及圖形符號(hào)工作原理：由半導(dǎo)體材料構(gòu)成，利用光電導(dǎo)效應(yīng)而工作。

光敏電阻當(dāng)光線照射時(shí)，因材料中的電子—空穴對(duì)增加，其電阻率變小，電阻值會(huì)變小，當(dāng)光照消失時(shí)，電阻會(huì)恢復(fù)原值。

光敏電阻沒(méi)有極性，純粹是電阻器件，即可以加直流電壓，也可以加交流電壓工作。應(yīng)用舉例工作原理：當(dāng)周?chē)饩€變?nèi)鯐r(shí)引起光敏電阻RG的阻值

，使加在電容C上的分壓

，進(jìn)而使可控硅的導(dǎo)通角增大，達(dá)到

照明燈兩端電壓的目的。反之，若周?chē)墓饩€變

，則RG的阻值

，導(dǎo)致可控硅的導(dǎo)通角

，照明燈兩端電壓也同時(shí)

，使燈光變

，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光照度的控制。

光控調(diào)光電路增大上升增大亮下降變小下降變暗2、光敏二極管外形圖圖形符號(hào)原理圖工作原理：

無(wú)光照時(shí)，光敏二極管PN結(jié)反向截止。

有光照時(shí)，光敏二極管PN結(jié)附近產(chǎn)生電子—空穴對(duì)，并在外電場(chǎng)作用下，產(chǎn)生電流，使PN結(jié)反向?qū)?，光的照度越?qiáng)，導(dǎo)通越充分。應(yīng)用舉例工作原理：光敏二極管加上

電壓時(shí)，當(dāng)光線變強(qiáng)時(shí)，管子中的反向電流變

，流入到三極管的電流變

，經(jīng)過(guò)放大，流過(guò)繼電器J的電流

，繼電器

，去控制其他器件，反之，光線變

時(shí)，管子中的反向電流變小，繼電器

。光敏二極管組成的開(kāi)關(guān)電路

反向大大增大吸合弱釋放3、光電倍增管工作原理：基于外光電效應(yīng)

當(dāng)光照射到陰極時(shí)，陰極向真空中激發(fā)出光電子。光電子經(jīng)電子光學(xué)輸入系統(tǒng)加速、聚焦后射向第一發(fā)射電極（又稱(chēng)倍增極）。每個(gè)光電子在發(fā)射電極擊出幾個(gè)電子，這些電子射向第二發(fā)射電極，再經(jīng)倍增射向第三發(fā)射電極，直到最后一個(gè)發(fā)射電極。所以，最后射向陽(yáng)極的電子數(shù)目是很多的，陽(yáng)極把所有電子收集起來(lái)，轉(zhuǎn)變成電壓脈沖輸出。

外形圖結(jié)構(gòu)示意圖光輸入陽(yáng)極陰極-++++---+-++

-+--4、光電池工作原理：基于光生伏特效應(yīng)

當(dāng)光照射在PN上時(shí)，產(chǎn)生電子--空穴對(duì)，在電場(chǎng)的作用下，被光激發(fā)的電子移向N區(qū)外側(cè)，被光激發(fā)的空穴移向P區(qū)外側(cè)，從而在光電池與PN結(jié)平行的兩外表而形成電勢(shì)差，P區(qū)帶正電，為光電池的正極，N區(qū)帶負(fù)電，為光電池的負(fù)極。照在PN結(jié)上的光強(qiáng)增加，就有更多的空穴流向P區(qū)