Фотоќелија

Фотоќелија — електронска цевка во која светлината (и блиското електромагнетното зрачење) исфрла електрони од катодата обложена со фотосензитивен слој (слој од составот Na₂KSb или полуспроводнички слој од галиум арсенид) преку надворешниот фотоелектричен ефект. Катодата и анодата се ставаат во стаклен балон, евакуиран (вакуум) или полн со благороден гас и поврзувани во коло, така што електроните се движат од катодата до анодата. Фотоелементот се применува како фотодетектор, а на крајот на 20 век, бил заменет со полуспроводнички електронски елементи (фотодиода, фотоотпорник, фототранзистор), па затоа често и тие се нарекуваат фотоќелии.

Фотодетектор што е изваден од оптички диск. Фотодетекторот има 3 фотодиоди, видливи во средината.

Внатрешни делови на фотоелектрично управување, типично за улично осветлување. Фотоотпорникот е на десната страна и го контролира протокот на електрична струја низ грејачот што го отвора или затвора главното електрично напојување. Во текот на ноќта, грејачот е ладен, а ламбата ја осветлува улицата. Во текот на денот, фотоотпорникот го зголемува отпорот во колото, така што грејачот го затвора доводот на електрична струја и светилката не свети.

Објаснување

Фотоелектричниот ефект се применува кај фотоќелијата. Фотоќелијата се состои од две електроди, вградени во стаклена цевка, која изгледа слично на електронска цевка. Фотоќелијата се полни со благороден гас под низок притисок, бидејќи овој гас хемиски не реагира со метали. Катодата на фотоќелијата обично е навлака од цезиум на сребрена подлога. Наспроти катодата има анода во облик на прстен со тенка мрежичка за да може светлината преку неа да допре до катодата.

Ако ја поврземе анодата со позитивниот пол на батеријата, а катодата преку милиамперметар со негативниот пол, милиамперметарот нема да покаже никакво отклонување. Само кога катодата е осветлена, стрелката на милиамперметарот ќе се отклони. Во првиот случај, електричната струја не тече бидејќи нема врска помеѓу катодата и анодата во фотоќелијата. Меѓу нив има само електрично поле поради приклучениот електричен напон. Во вториот случај, кога зраците на светлината паѓаат на фотоќелијата, светлината избива електрони од катодата што ги привлекува анодата, а со тоа се затвора струјниот круг во фотоќелијата. Оваа појава овозможува светлосната енергија да се претвори во електрична енергија. Фотоќелијата има голема примена во индустријата, тонската обработка и телевизијата.

Фотодетектор

Фотодетектор е вид фотоелектричен елемент во кој светлината, преку фотоелектричниот ефект, предизвикува непосредна промена на некои електрични својства. Така, на пример, во фотоотпорник и фотоспроводник, електричниот отпор се менува, односно електричната спроводливост, во полуспроводничките фотодетектори (фотоелемент, фотодиода, фототиристор, фототранзистор), електричните својства на тој елемент се менуваат, а од катодата на фотоелементот и фотомултипликаторот се избиваат електрони. Како суштински дел, фотодетекторот се вградува во склопови кои првенствено служат за автоматско известување на некоја информација или промена во постоечката состојба, стартување или запирање на некој уред и слично со менување, најчесто со прекинување на светлосниот зрак (на пример, алармни уреди во обезбедувани згради, банки, музеи, уреди за работа на ескалатори, за отворање врати на поголеми јавни простори, како што се: стоковни куќи, хотели и сообраќајни терминали и за многу прецизно мерење на времето на спортски натпревари).