作业帮光电管的工作原理
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/15 00:57:20
光电管的工作原理
光电管的工作原理
光电管的工作原理
光电管原理是光电效应.它一种是半导体材料类型的光电管,它的工作原理：光电二极管又叫光敏二极管,是利用半导体的光敏特性制造的光接受器件.当光照强度增加时,pn结两侧的p区和n区因本征激发产生的少数载流子浓度增多,如果二极管反偏,则反向电流增大,因此,光电二极管的反向电流随光照的增加而上升.光电二极管是一种特殊的二极管,它工作在反向偏置状态下.
常见的半导体材料有硅、锗等.如我们楼道用的光控开关.还有一种是电子管类型的光电管,它的工作原理用碱金属(如钾、钠、铯等)做成一个曲面作为阴极,另一个极为阳极,两极间加上正向电压,这样当有光照射时,碱金属产生电子,就会形成一束光电子电流,从而使两极间导通,光照消失,光电子流也消失,使两极间断开.
光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化.这类光致电变的现象被人们统称为光电效应.金属表面在光辐照作用下发射电子的效应,发射出来的电子叫做光电子.光波长小于某一临界值时方能发射电子,即极限波长,对应的光的频率叫做极限频率.临界值取决于金属材料,而发射电子的能量取决于光的
波长而与光强度无关,这一点无法用光的波动性解释.还有一点与光的波动性相矛盾,即光电效应的瞬时性,按波动性理论,如果入射光较弱,照射的时间要长一些,金属中的电子才能积累住足够的能量,飞出金属表面.可事实是,只要光的频率高于金属的极限频率,光的亮度无论强弱,光子的产生都几乎是瞬时的,不超过十的负九次方秒.正确的解释是光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位(即光子或光量子)所组成.
这种解释为爱因斯坦所提出.光电效应由德国物理学家赫兹于1887年发现,对发展量子理论起了根本性作用,在光的照射下,使物体中的电子脱出的现象叫做光电效应(photoelectric effect). 光电效应分为光电子发射、光电导效应和光生伏打效应.前一种现象发生在物体表面,又称外光电效应.后两种现象发生在物体内部,称为内光电效应.
光电效应里,电子的射出方向不是完全定向的,只是大部分都垂直于金属表面射出,与光照方向无关 ,光是电磁波,但是光是高频震荡的正交电磁场,振幅很小,不会对电子射出方向产生影响.