Działanie Fotokomórki

DZIAŁANIE FOTOKOMÓRKI

Zasadniczą częścią fotokomórki jest fotoelement, czyli element elektroniczny, którego właściwości elektryczne zmieniają się na skutek promieniowania

elektromagnetycznego o długości fali z zakresu widzialnego, nadfioletowego lub podczerwonego - np. fotoogniwo, fotorezystor, fototranzystor.

Prąd płynący przez fotokomórkę (zwaną też komórką fotoelektryczną) zależy od ilości promieniowania elektromagnetycznego (np. światła) padającego na fotokatodę, czyli odbiornik ze specjalnego materiału wrażliwego na światło o różnej długości fali (często wykonanego z selenu, półmetalicznego pierwiastka). Uderzające w materiał fotony światła powodują emisję elektronów (zaczyna płynąć prąd), co sprawia, że zmienia się on w elektrodę - tzw. fotokatodę.

Każda zmiana natężenia światła powoduje również zmianę natężenia prądu i uruchomienie np. alarmu.

U podstaw wynalazku fotokomórki leżało odkrycie jednej z najważniejszych cząstek elementarnych - elektronu. To doprowadziło do zbudowania w roku 1904 przez J. A. Fleminga diody próżniowej, czyli lampy z dwoma elektrodami, katodą i anodą. Była to pierwsza lampa z katodą żarzoną. Katoda jest źródłem tzw. promieni katodowych - strumienia elektronów przez nią wyrzucanych. Promienie katodowe mają pewną przydatną cechę, wykorzystywaną bardzo powszechnie do dziś: padając na różne materiały pobudzają je do świecenia - to zjawisko wykorzystał Karol Ferdynand Braun budując pierwszą w historii lampę obrazową - nazwaną oczywiście lampą Brauna. Wynalazek ten został dokonany jeszcze w XIX wieku, mianowicie w roku 1897. W jego lampie promienie wyemitowane z katody były ogniskowane w jeden wąski strumień za pomocą zwykłej płytki z otworkiem i padały na ekran wywołując jego świecenie w tym punkcie w którym promień elektronów padał na powierzchnię ekranu. Przykładając z zewnątrz pole magnetyczne lub elektryczne można było plamkę przesuwać po ekranie.

Drugim wynalazkiem z była fotokomórka próżniowa. Wynaleziona została w 1895 roku przez dwóch fizyków: J. Elstera i H. Geitela. Była ona rezultatem badań nad promieniami katodowymi: okazało się, że promienie katodowe mogą być emitowane z katody również po oświetleniu jej dowolnym światłem, w dodatku natężenie tych promieni okazało się wprost proporcjonalne do natężenia padającego światła. Również i ten typ lampy wykorzystywany jest do dzisiaj, a umożliwił on również powstanie innego oczekiwanego wynalazku - kina dźwiękowego.

Fotokomórki wykorzystuje się w badaniach naukowych do pomiarów światła emitowanego przez różne substancje i cząsteczki. Poza tym znalazły one zastosowanie w urządzeniach kontrolnych. Służą np. do liczenia przedmiotów przesuwających się na taśmociągu. Często są również elementem alarmowych systemów przeciwwłamaniowych: w przypadku przerwania przez włamywacza promienia światła padającego na komórkę włącza się alarm.

Fotokomórka - element urządzeń elektronicznych służący do pomiaru światła wykonany jako fotodioda próżniowa lub półprzewodnikowa, fototranzystora, fotorezystora i innych elementów elektronicznych wrażliwych na padające na nie promieniowanie.

Fotokomórka próżniowa została wynaleziona w 1895 przez fizyków niemieckich Henisa Geitela i Juliusa Elstera. Odkryli oni, że promienie katodowe mogą być emitowane z katody po oświetleniu jej dowolnym światłem, a natężenie tych promieni jest wprost proporcjonalne do natężenia padającego światła.

Fotokomórka - lampa próżniowa, która ma dwie elektrody; jedną elektrodą jest zwykle warstwa metalu, naparowana na wewnętrzną stronę szklanej bańki próżniowej - katoda, drugą elektrodą jest wygięty pręt metalowy znajdujący się wewnątrz lampy - anoda. Nieoświetlona fotokomórka nie przewodzi prądu, prąd może się jednak pojawić jeżeli katoda zostanie oświetlona.Ten typ lampy jest wykorzystywany do dzisiaj, a umożliwił on również powstanie innego wynalazku - kina dźwiękowego.Fotokomórki wykorzystuje się w badaniach naukowych do pomiarów światła emitowanego przez różne substancje i cząsteczki oraz w urządzeniach kontrolnych. Służą np. do liczenia przedmiotów przesuwających się na taśmociągu.

Są również stosowane w alarmowych systemach przeciwwłamaniowych: w przypadku przerwania przez włamywacza promienia światła padającego na komórkę włącza się alarm.Pierwsza fotokomórka została zastosowana jako czujnik w mechanizmie automatycznego otwierania drzwi w 1931 roku. Użyto jej w restauracji Wilcox`s Pier w West Haven w USA, a dokładnie zamontowana była w drzwiach obrotowych pomiędzy kuchnią, a salą jadalną. Nazywana była "magiczne oko".