光電效應(yīng)及光電元器件

問題1：光在真空中的傳播速度？問題2：紫外線可見嗎？問題3：生活中，紫外線有什么用處？問題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)說認(rèn)為光是由一群光子組成的，每一個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，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、電動勢變化3、分類：☆外光電效應(yīng)：在光線作用下電子從物體表面逸出?！罟怆妼?dǎo)效應(yīng)：在光線作用下物體的電阻率改變?！罟馍匦?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：光信號轉(zhuǎn)換為電信號物理基礎(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，因材料中的電子—空穴對增加，其電阻率變小，電阻值會變小，當(dāng)光照消失時，電阻會恢復(fù)原值。

光敏電阻沒有極性，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)周圍光線變?nèi)鯐r引起光敏電阻RG的阻值

，使加在電容C上的分壓

，進而使可控硅的導(dǎo)通角增大，達到

照明燈兩端電壓的目的。反之，若周圍的光線變

，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

，使燈光變

，從而實現(xiàn)對燈光照度的控制。

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原理圖工作原理：

無光照時，光敏二極管PN結(jié)反向截止。

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

電壓時，當(dāng)光線變強時，管子中的反向電流變

，流入到三極管的電流變

，經(jīng)過放大，流過繼電器J的電流

，繼電器

，去控制其他器件，反之，光線變

時，管子中的反向電流變小，繼電器

。光敏二極管組成的開關(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，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（又稱倍增極）。每個光電子在發(fā)射電極擊出幾個電子，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，直到最后一個發(fā)射電極。所以，最后射向陽極的電子數(shù)目是很多的，陽極把所有電子收集起來，轉(zhuǎn)變成電壓脈沖輸出。

外形圖結(jié)構(gòu)示意圖光輸入陽極陰極-++++---+-++

-+--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，產(chǎn)生電子--空穴對，在電場的作用下，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)上的光強增加，就有更多的空穴流向P區(qū)