14.1.1. Фотоэффект.

Явление внешнего фотоэффекта состоит в испускании (эмис-

сии) электронов с поверхности тела под действием света; для

этого явления эксперементально установленные зависимости обь-

единяются квантовой теорией света. Свет есть поток квантов;

кванты света, попадая в вещество, поглощабтся им; избыточная

энергия передается электронами, которые получают возможность

покинуть это вещество - конечно, если энергия кванта больше,

чем работы выхода электрона (см."Электронная эмиссия"). Заме-

тим, что квантовый характер света проявляющийся в явлении фо-

тоэффекта, не следует понимать как отрицание волновых свойств

света; свет есть и поток квантов, и электромагнитная волна -

просто в зависимости от конкретного явления проявляются или

квантовые, или волновые свойства. На основе внешнего фотоэф-

фекта создан ряд фотоэлектронных приборов (фотоэлементы раз-

личного назначения, фотокатоды, фотоумножители и т.д.). Внеш-

ний фотоэффект играет большую роль в развитии электрических

зарядов; фотоэффект в газах определяет распространение элект-

рического заряда в газах при больших давлениях обуславливая

высокую скорость распространения стримерной формы разряда (ис-

кры, молнии) (1-4).

А.с. 488 718: Способ спектрометрии оптического излучения,

отличающийся тем, что с целью упрощения спектральных работ,

спектральный состав излучения определяют по кинетическим энер-

гиям фотоэлектронов генерируемых при фотомонизации атомов и

молекул.

Кроме внешнего фотоэффекта, существует внутренний фотоэф-

фект. Квант света, проникая внутрь вещества, выбивает электрон

переводя его из связанного состояния (в атоме) свободное - та-

ким образом, при облучении полупроводников и диэлектриков

из-за фотоэффекта внутри кристаллов появляются свободные носи-

тели, тока, что существенно изменяет электропроводность ве-

щества. На основе внутреннего фотоэффекта созданы различного

рода фоторезисторы-элементы, сильно изменяющие свое сопротив-

ление под действием света (5,6).

А.с. 309339: Устройство для управления световым лучом,

выполненное ввиде конденсатора между электродами которого зак-

лючен слой вещества изменяющего прозрачность под действием

электрического поля, отличающееся тем, что с целью уменьшения

габаритов, один из электродов конденсатора связанный с источ-

ником управляющей электродвижущей силы выполнен из материала,

обладающего эффектом возникновения фотоэлектродвижущей силы.

А.с. 508828: Пьезоэлектрический преобразователь с опти-

ческим управленим, содержащий фоторезисторный слой, светопро-

вод и металлический электрод, отличающееся тем, что с целью

расширения частотного диавпазона в облать низких мегагерцевых

и высоких килогерцевых частот, он выполнен ввиде пьезокерами-

ческой платины, на одну сторону которой нанесен металлический

электрод, а на противоположную - фоторезисторный слой и проз-

рачный электрод, являющийся одновременно светопроводом.

Разновидностью внутреннего фотоэффекта является вентиль-

ный фотоэффект - появление э.д.с. в месте контакта двух полуп-

роводников (или полупроводника и металла). Основное применение

вентильных фотоэлементов - индикация электромагнитного излуче-

ния.

На основе вентильного фотоэффекта работают также солнеч-

ные батареи. Одним из приборов работающих на вентильном фото-

эффекте, является фотодиод, обладающий многими преимуществами

по сравнению с обычными фотоэлементами (7).

А.с. 475719: Устройство для регулирования напряжения

электромагнитных генераторов содержащее датчик тока, ввиде

шунта в цепи его нагрузки и импульсный транзисторный усили-

тель, ко входу которого подключены последовательно стабилиза-

торон с ограничивающим резистором и формирователь пилообразно-

го напряжения, к выходу обмотка возбуждения генератора,

отличающееся тем, что с целью повышения надежности и точности

регулирования параллельно упомянутому шунту включен светодиод

одноэлектронной пары, фотодиод который через цепь подпитки

подключен параллельно огрничивающему резистору.

14.1.2. Эффект Дембера (фотодиффузный эффект).

Внесобственных полупроводниках коэффициенты диффузий но-

сителей тока (электронов и дырок) различные. Таким образом,

если какой-то части проводника фотоактивное освещение создает

одинаковое число электронов и дырок, то диффузия этих носите-

лей будет происходить с разной скоростью, в результате чего в

кристалле возникает э.д.с. (1).