
تأثير الكهروضوئية
1) كان اكتشاف التأثير الكهروضوئي ذا أهمية كبيرة لفهم أعمق لطبيعة الضوء. ومع ذلك ، فإن قيمة العلم لا تكمن فقط في توضيح البنية المعقدة للعالم من حولنا ، ولكن أيضًا في تزويدنا بوسائل تحسين الإنتاج وتحسين ظروف العمل والمعيشة في المجتمع.
بفضل التأثير الكهروضوئي ، أصبحت السينما الناطقة ممكنة ، وكذلك نقل الصور المتحركة (التلفزيون). سمح استخدام الأجهزة الكهروضوئية ببناء آلات قادرة على إنتاج أجزاء دون أي تدخل بشري. الأجهزة التي يعتمد تشغيلها على الاستفادة من التأثير الكهروضوئي تتحكم في حجم الأجزاء بشكل أفضل مما يمكن لأي عامل القيام به ، مما يسمح بالتشغيل والإيقاف التلقائي لإضاءة الشوارع والمصابيح الأمامية وما إلى ذلك.
أصبح كل هذا ممكناً بسبب اختراع أجهزة خاصة تسمى الخلايا الكهروضوئية ، حيث تتحكم طاقة الضوء في طاقة التيار الكهربائي أو تتحول إلى تيار كهربائي.
تتكون الخلية الكهروضوئية الحديثة من دورق زجاجي يكون سطحه الداخلي مغطى جزئيًا بطبقة رقيقة من المعدن مع القليل من التمزيق في الشكل أدناه. إنه الكاثود. من خلال الجزء الشفاف من البالون ، والذي يسمى "النافذة الصغيرة" ، يخترق الضوء داخله. يوجد في وسط الكرة صفيحة معدنية تمثل الأنود وتعمل على التقاط الإلكترونات الكهروضوئية. القطب الموجب يتصل بالقطب الموجب للبطارية. تتفاعل الخلايا الكهروضوئية الحديثة مع الضوء المرئي وحتى الأشعة تحت الحمراء.

تتيح الخلية الكهروضوئية إعادة تكوين الأصوات المسجلة في أفلام التصوير السينمائي. بالإضافة إلى التأثير الكهروضوئي الذي تمت دراسته في هذا الفصل ، ما يسمى بالتأثير الكهروضوئي الخارجي ، هناك أيضًا ما يسمى بالتأثير الكهروضوئي الداخلي ، النموذجي لأشباه الموصلات ، المستخدمة على نطاق واسع ، على سبيل المثال ، في المقاومات الكهروضوئية ، أي الأجهزة الكهربائية التي المقاومة تعتمد على شدة الإضاءة. كما ينطبق أيضًا على الأجهزة الكهروضوئية أشباه الموصلات التي تحول الطاقة الضوئية مباشرة إلى طاقة كهربائية. يمكن أن تعمل هذه الأجهزة كمصدر للتيار الكهربائي ، مما يسمح بتقييم شدة الإضاءة ، على سبيل المثال ، في أجهزة قياس الضوء. يعتمد تشغيل الخلايا الشمسية ، المجهزة بجميع السفن الكونية ، على نفس المبدأ .
2) حساسية المقاومة الكهربائية (R) من أ جهاز LDR. (مقاومة تعتمد على الضوء) لأطوال موجية مختلفة من الضوء الساقط. يعتمد تشغيل هذا الجهاز على التأثير الكهروضوئي. عند الإضاءة ، على سبيل المثال عند التعرض لأشعة الشمس ، فإن يتمتع الجهاز بمقاومة كهربائية أقل ، حيث يحتوي على إلكترونات حرة نتيجة تأثير الضوء الساقط ، كما هو موضح في الشكل التالي. ال تزداد مقاومة LDR بشكل كبير في غياب الضوء ، على سبيل المثال في الليل ، أ لأنه يفتقر إلى الإلكترونات الحرة. لاحظ أن الحساسية القصوى لمقاومة LDR إذا في نطاق الضوء المرئي (4000 إلى 7000 أ). المادة الأساسية لـ LDR هي ثاني أكسيد الكبريت. 124 Valadares، EC et alcadmium (CdS) الحساسة للضوء في النطاق المرئي. للتطبيقات الأخرى (على سبيل المثال المثال في نطاق الأشعة تحت الحمراء ، كما في حالة جهاز التحكم عن بعد في التلفزيون) هو ضروري لاستخدام مواد أخرى (مثل زرنيخيد الغاليوم).
تطبيق واحد: مبدأ تشغيل نظام الإضاءة عامة.
تين. 1: خلال النهار ، ينشط ضوء الشمس في إلكترونات LDR المرتبطة بها
الإلكترونات الحرة ، كما هو موضح أعلاه. تصبح المقاومة الكهربائية لـ LDR أكثر منخفض ويمر التيار الكهربائي عبر الملف ، ويولد مجالًا مغناطيسيًا ، كما لو كان كانت مغناطيس. ثم يتم قطع مفتاح الترحيل إلى الموضع 2 ، مما يمنع المرحل من يمر التيار الكهربائي عبر خيوط المصباح الكهربائي. تطبيقات أخرى للتأثير الكهروضوئي: التحكم الآلي في الباب المصاعد وسيور السوبر ماركت. في هذه الحالة ، شعاع من الضوء ، عندما يكون المقاطعة ، يقوم بتشغيل نظام أوتوماتيكي يفتح باب المصعد أو حرك جهاز المشي.
تين. 2: في الليل ، تكون المقاومة الكهربائية لـ LDR عالية مثل ضوء الشمس موجود ، مما يمنع التيار الكهربائي من المرور عبر الملف ، الذي يتوقف عن العمل مثل المغناطيس. ثم يجبر الزنبرك مفتاح الترحيل على العودة إلى الموضع 1 ، مفعلًا المصباح ، الذي سينطفئ تلقائيًا في اليوم التالي ، بمجرد الدائرة
العودة إلى الوضع الموضح في الشكل. 1.

