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光电传感器的物理特性

浏览次数: 日期:2013-02-25 10:09:18

  1.1外光电效应
  光电传感器光 子假设1887年,赫兹发现光电效应,爱因斯坦第一个成功解释光电效应。爱因斯坦根据普朗克量子假说而进一步提出的光量子,即光子概念,对光电效应研究做出了决定性的贡献。爱因斯坦光子假说的核心思想是:表面上看起来连续的光波是量子化的。 单色光由大量不连续的光子组成。若单色光频率为n,那么每个光子的能量为E=hv, 动量为 。  
由爱因斯坦光子假说发展成现代光子论(photon theory)的两个基本点是:
  (1) 光是由一颗一颗的光子组成的光子流。每个光子的能量为E = hv,动量为。 由N个光子组成的光子流,能量为N hv。
  (2) 光与物质相互作用,即是每个光子与物质中的微观粒子相互作用。
根据能量守恒定律,约束得最不紧的电子在离开金属面时具有最大的初动能,
所以对于电子应有:
 
  1.2  内光电效应
  光电传感器通常是指能敏感到由紫外线到红外线光的光能量,并能将光能转化成电信号的器件。其工作原理是基于一些物质的光电效应。在光线作用下能使物体电阻率改变的称为内光电效应。属于内光电效应的光电转换元件有光敏电阻以及由光敏电阻制成的光导管等。

  1.3 光电传感器的光生伏特效应
  当具有一定能量E的光子投射到某些物质的表面时,具有辐射能量的微粒将透过受光的表面层,赋予这些物质的电子以附加能量,或者改变物质的电阻大小,或者使其产生电动势,导致与其相连接的闭合回路中电流的变化,从而实现了光—电转换过程。 

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