Оптика. Жукова В.А - 74 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

металлом, играющим роль катода. В качестве анода используется либо ме-
таллическое кольцо, либо редкая сетка, которые также расположены внут-
ри баллона. Фотоэлемент включается в цепь с источником постоянного
тока. Э. д. с. источника тока выбирается такой, чтобы фототок в цепи рав-
нялся фототоку насыщения. По изменению фототока в цепи судят
об из-
менении светового потока.
Газонаполненный фотоэлемент
отличается от вакуумного тем, что
стеклянный баллон заполнен газом при давлении от 0.01 до 0.1 мм рт. ст.
Обычно баллон наполняют
инертным газом, например, ар-
гоном. В газонаполненном фо-
тоэлементе по сравнению с ва-
куумным число носителей за-
ряда, а значит и величина фо-
тотока, больше. Это обуслов-
лено ударной ионизацией мо-
лекул
газа электронами.
Действительно, электро-
ны, «вырванные» светом из ка-
тода, под действием силы со
стороны электрического поля
между катодом и анодом дви-
жутся с ускорением, их энергия
растет и после прохождения
электроном некоторого рас-
стояния может достичь величины энергии ионизации атомов газа. Электро-
ны, двигаясь от катода к аноду, сталкиваются
с молекулами инертного газа.
Если их энергия равна или больше энергии ионизации, то после столкнове-
ния может возникнуть положительно заряженный ион и два свободных
электрона (рис. 6.4). Первичный электрон и вторичный электрон, возник-
ший в результате ударной ионизации, вновь ускоряются под действием
электрического поля, и каждый из них при следующих соударениях осво
-
бождает еще по одному электрону и т.д. Число свободных электронов на-
растает в геометрической прогрессии до тех пор, пока они не достигнут
анода. Описанный процесс называется лавинной ионизацией. Отметим, что
подобный механизм используется и для регистрации ионизирующего излу-
чения в счетчике Гейгера.
Рис. 6.4.
Из механизма образования носителей зарядов в газонаполненном
фо-
тоэлементе следует наличие при заданной э.д.с. источника некоторого оп-
тимального давления инертного газа. Это следует из следующих простых
рассуждений. В постоянном электрическом поле напряженностью E элек-
трон, пройдя расстояние d, приобретет энергию W = e·d·E. Расстояние d,
на котором электрон разгоняется и увеличивает свою кинетическую энер-
74

Страницы