Zadanie z Fizyki

[LuuuuuuuziQ]

Witam.

 

Bardzo bym Was prosił, o szybkie zrobienie zadania z fizyki. Szukałem na necie , ale nic interesującego nie znalazłem ;c

 

Tematy :

- Gdzie wykorzystuje się zjawisko fotoelektryczne ?

- Dlaczego istnienie helu, odkryto na ziemi, dopiero w XIX w ?

 

Bd +iki

[xDeStRuCtx]

 

Hel odkryto najpierw na Słońcu, później na Ziemi. Podczas całkowitego zaćmienia Słońca, które miało miejsce 18 sierpnia 1868 roku i było widoczne w Indiach, astronom Pierre Janssen, badając widmo korony słonecznej, zaobserwował pomarańczowy prążek odpowiadający długości fali 5876 Å, którego nie można było przypisać do żadnego spośród znanych wówczas pierwiastków. Ten sam prążek w widmie Słońca zaobserwował 20 października 1868 r. angielski astronom Norman Lockyer. Lockyer i angielski chemik Edward Frankland nadali nowemu pierwiastkowi – emitującemu falę o długości 5876 Å – nazwę helium od greckiego boga słońca – Heliosa. Przez wiele lat hel był uważany za pierwiastek, który występuje na Słońcu, ale nie występuje na Ziemi. W roku 1895 William Ramsay otrzymał hel po potraktowaniu kleweitu (rudy uranowej) kwasem mineralnym. Ramsay przesłał próbkę gazu do Williama Crookesa i Normana Lockyera, którzy zidentyfikowali hel.

[TQ93]

Zjawisko fotoelektryczne znalazło szerokie
zastosowanie zarówno w technice jak i w życiu codziennym. Jednym z
przykładów jest komórka fotoelektryczna. Składa się ona z bańki
kwarcowej, której jedną połowę pokryto światłoczułą warstwą ( cez lub
inny metal o małej pracy wyjścia elektronów ). Naprzeciw tej warstwy w
środku bańki jest umieszczona pętla z drutu. Światłoczuła warstwa
stanowiąca katodę i elektroda zbierająca ( anoda ), którą stanowi pętla,
mają wtopione w szkło doprowadzenie prądu.





a) Wygląd zewnętrzny fotokomórki

Symbol fotokomórki

c) Zasada działania fotokomórki



Rozróżniamy dwa typy fotokomórek: próżniowe lub wypełnione gazem.
Oświetlenie fotokomórki powoduje przepływ prądu, który możemy w
odpowiedni sposób wykorzystać. W fotokomórce próżniowej mamy do
czynienia z prądem elektronowym.



Zależność natężenia prądu fotoelektrycznego od przyłożonego napięcia dla fotokomórki próżniowej (I) i gazowej (II)



Komórki fotoelektryczne znalazły szerokie zastosowanie w urządzeniach
liczących elementy oraz do precyzyjnego wyznaczania czasu. W tym
ostatnim przypadku fotokomórka sprzęga się z zegarem kwarcowym. Za
pomocą takich właśnie urządzeń mierzy się czas trwania biegu czy zjazdu
sportowca z dokładnością tysięcznych części sekundy.



Jednym z najpopularniejszych zastosowań fotokomórki jest odtwarzanie
dźwięku w trakcie wyświetlania filmu. Z boku taśmy filmowej znajduje się
zapis dźwięku w postaci wąskiej ścieżki o różnym stopniu zaciemnienia.
Światło po przejściu przez ścieżkę dźwięku pada na fotokomórkę powodując
przepływ prądu o różnym natężeniu. Po wzmocnieniu prąd ten podawany
jest na głośnik odtwarzający dźwięk.



Zastosowanie fotokomórki w filmie dźwiękowym





Z – źródło światła

U – układ optyczny

T – taśma filmowa

F – fotokomórka

W – wzmacniacz

G - głośnik



Natężenie fotoprądu wytworzonego w fotokomórce zależy od jej
oświetlenia, przy czym można zbudować fotokomórki reagujące np. dopiero
na promieniowanie nadfioletowe. W obwodzie z fotokomórką mamy zatem do
czynienia z przetwarzaniem energii promienistej w energię elektryczną
lub ze sterowaniem przepływu prądu. Jest ona zatem swego rodzaju
przetwornikiem energii świetlnej w elektryczną.



Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne – elektrony są emitowane z
powierzchni oświetlanego materiału. Zastosowanie: w komórce
fotoelektrycznej dwie elektrody umieszczone są naprzeciw siebie.
Padające światło uwalnia z fotoelektrody elektrony swobodne. Między
obiema elektrodami płynie prąd elektryczny o natężeniu proporcjonalnym
do natężenia oświetlenia.



Zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne- światło wnika do wnętrza materiału (
przede wszystkim chodzi o półprzewodniki ) i uwalnia tam kolejne
elektrony. Zmienia się przez to przewodność elektryczna właściwa
materiału. Zastosowanie : w ogniwie fotoelektrycznym.

W fotoogniwie , w którym wykorzystuje się zjawisko fotowoltaiczne
zachodzące w półprzewodnikowym złączu p-n następuje bezpośrednia zamiana
energii promieniowania elektromagnetycznego z zakresu widzialnego lub
bliskiej podczerwieni na energię elektryczną. Ogniwa fotoelektryczne
krzemowe używane w bateriach słonecznych, mają sprawność przetwarzania
energii około 10 %, a ich SEM wynosi 0,5 V.



Fotodioda – dioda, w której na wartość prądu można wpływać przez zmianę
natężenia promieniowania elektromagnetycznego padającego na określoną
jej powierzchnię ( np. fotokatodę K ) lub złącze p – n . Zasada
działania fotodiody polega na wykorzystaniu zjawiska fotoelektrycznego
zewnętrznego ( fotodiody próżniowe i gazowe ) lub wewnętrznego (
fotodiody półprzewodnikowe ). W fotodiodach próżniowych elektrony
emitowane z katody dolatują do anody A pod wpływem doprowadzonego do
niej napięcia Ua. Zależność Ia ( Ua ) nazywa się charakterystyką
fotodiody.



Wartość prądu Ia fotodiody zależy od strumienia elektromagnetycznego
padającego na powierzchnię fotokatod K. Zależność ta umożliwia
stosowanie fotodiody jako detektorów promieniowania.



Podstawowym parametrem fotodiody jest jej czułość zdefiniowana jako
stosunek prądu anody do strumienia świetlnego  docierającego do
fotokatody. Czułość fotodiody próżniowej, która pracuje w zakresie
nasycenia, jest równa czułości fotokatody. W fotodiodzie gazowej, w
której zachodzi lawinowa jonizacja gazu, występuje wzmocnienie prądowe i
czułość lampy jest 5 – 20 razy większa od czułości fotokatody.



Fotodiodę półprzewodnikową stanowi płytka półprzewodnikowa ze złączem p –
n wmontowana w obudowę, która umożliwia przekazanie promieniowania na
powierzchnię światłoczułą płytki. Promieniowanie absorbowane w
półprzewodnikach powoduje generację swobodnych nośników ładunku. Nośniki
mniejszościowe generowane w obszarze ładunku przestrzennego są
rozdzielane przez złącze p – n , tzn. elektrony są usuwane do obszaru
typu n, a dziury do obszaru typu p, gdzie stają się nośnikami
większościowymi. Ruch tych nośników jest rejestrowany w obwodzie
zewnętrznym fotodiody jako prąd fotoelektryczny wywołany padającym
strumieniem promieniowania.



Fotodiody są stosowane w fotometrii, w technice filmu dźwiękowego oraz w automatyce przemysłowej.

[LuuuuuuuziQ]

@up. Kopiuj w klej tez umiem zrobic. A pozatym srednio to na temat.

 

2@up. Dzieki, masz lajka :p juz zabieram sie za pisanie.