Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Fotoelektrický jev. Fotoelektrický jev či fotoefekt je fyzikální jev, při němž jsou elektrony uvolňovány (vyzařovány, emitovány) z látky (nejčastěji z.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Fotoelektrický jev. Fotoelektrický jev či fotoefekt je fyzikální jev, při němž jsou elektrony uvolňovány (vyzařovány, emitovány) z látky (nejčastěji z."— Transkript prezentace:

1 Fotoelektrický jev

2 Fotoelektrický jev či fotoefekt je fyzikální jev, při němž jsou elektrony uvolňovány (vyzařovány, emitovány) z látky (nejčastěji z kovu) v důsledku absorpce elektromagnetického záření (např. rentgenové záření nebo viditelného světla) látkou. Emitované elektrony jsou pak označovány jako fotoelektrony a jejich uvolňování se označuje jako fotoelektrická emise (fotoemise). Pokud jev probíhá na povrchu látky, tzn. působením vnějšího elektromagnetického záření se elektrony uvolňují do okolí látky, hovoří se o vnějším fotoelektrickém jevu. Fotoelektrický jev však může probíhat i uvnitř látky, kdy uvolněné elektrony látku neopouští, ale zůstávají v ní jako vodivostní elektrony. V takovém případě se hovoří o vnitřním fotoelektrickém jevu. Pokud na látku dopadají elektrony, které způsobují vyzařování fotonů, mluví se o inverzním (obráceném) fotoelektrickém jevu.

3 Fotoelektrický jev Podle způsobu vzniku elektronů vlivem dopadajícího elektromagnetického záření se rozlišuje: vnější fotoefekt (fotoemise)– elektrony uvolňovány z povrchu materiálu vnitřní fotoefekt – elektrony uvolňovány uvnitř materiálu

4 Vnější fotoefekt fotonka záření dopadající na katodu uvolněné elektrony skrz záporně nabitou mřížku elektrony s dostatečnou energií se dostanou až na anodu vzniká elektrický proud, měříme galvanometrem množství fotoelektronů je závislé na intenzitě záření energie elektronů závislá na frekvenci

5 Využití fotoelektrického jevu Fotoelektrický jev umožňuje využití solární energie a vytvoření fotočlánků, např. fotodiody nebo fototranzistoru. Vnitřní fotoelektrický jev našel uplatnění především i na světlo citlivých polovodičů. Při osvětlení se uvolňují v polovodičích elektrony z atomových orbitalů a ty se pak mohou uplatnit jako nosiče proudu. Fotodiody se využívají například v solárních kalkulačkách.

6 Fotovoltaický článek je velkoplošná polovodičová součástka schopná přeměňovat světlo na elektrickou energii. Využívá při tom fotovoltaický jev. Na rozdíl od fotočlánků může dodávat elektrický proud. Jeho základem je tenká křemíková destička s vodivostí typu P. Na ní se při výrobě vytvoří tenká vrstva polovodiče typu N, obě vrstvy jsou odděleny tzv. přechodem P-N. Osvětlením článku vznikne v polovodiči vnitřní fotoelektrický jev a v polovodiči se z krystalové mřížky začnou uvolňovat záporné elektrony. Na přechodu P-N se vytvoří elektrické napětí, které dosahuje u křemíkových článků velikosti zhruba 0,5V. Fotovoltaický jev objevil v roce 1839 francouzský fyzik Alexandre Edmond Becquerel. První fotovoltaický článek však byl sestrojen až v roce 1883 Charlesem Frittsem, který potáhnul polovodivý selen velmi tenkou vrstvou zlata. Jeho zařízení mělo pouze jednoprocentní účinnost. Současná podoba solárních článků se zrodila v roce 1954 při experimentech s dopovaným křemíkem byla objevena jeho vysoká citlivost na osvětlení (účinnost kolem šesti procent). Význam fotovoltaiky se projevil zvláště v kosmonautice, kde fotovoltaika tvoří prakticky jediný zdroj elektrické energie pro umělé družice Země. Prvou družicí s fotovoltaickými články byla americká družice Vanguard I, vypuštěná na oběžnou dráhu 17. března Na začátku sedmdesátých let se fotovoltaické články dostaly z laboratoří a z kosmického prostoru i na zem, z velké části díky ropným společnostem těžícím v Mexickém zálivu. Na automatických ropných plošinách je elektrická energie potřebná pro osvětlení (maják). Fotovoltaické články zcela vytlačily do té doby používané primární články elektrické energie.

7 Fotočlánek je nejčastěji používané fyzikální čidlo pro objektivní světelná (popř. radiometrická) měření. Někdy je také označován jako fotodetektor, neboť vždy obsahuje detektor citlivý na světlo. Ten převádí světlo či jinou část elektromagnetického záření na elektrický signál. Fotočlánek bývá součástí fotometrické hlavice, která obsahuje další doplňkové příslušenství - např. filtry pro korekci spektrální citlivosti, nástavce pro směrové přizpůsobení, konstrukční součásti, atd. Je základem mnohých fotometrických přístrojů: luxmetr, jasoměr, goniofotometr, kulový integrátor nebo kolorimetr.


Stáhnout ppt "Fotoelektrický jev. Fotoelektrický jev či fotoefekt je fyzikální jev, při němž jsou elektrony uvolňovány (vyzařovány, emitovány) z látky (nejčastěji z."

Podobné prezentace


Reklamy Google