Читать онлайн «Большая Советская Энциклопедия (ФО)». Страница 103

  В полупроводниках и диэлектриках электронов проводимости мало, поэтому уже небольшого числа фотонов достаточно для заметного увеличения количества электронов или их энергии. Теплоёмкость же кристаллической решётки тел очень велика по сравнению с теплоёмкостью «газа» электронов проводимости. Вследствие этого в телах не очень малых размеров Ф. я. возникают при поглощении в них гораздо меньшей энергии электромагнитного излучения, чем та, которая необходима для наблюдения термоэлектрических явлений. Инерционность Ф. я. во много раз меньше инерционности термоэлектрических явлений и (в отличие от последних) не зависит от размеров тел и качества теплового контакта их с др. телами.

  В металлах из-за очень высокой электропроводности внутренний фотоэффект не наблюдается и возникает только фотоэлектронная эмиссия.

  Лит.: Рыбкин С. М., Фотоэлектрические явления в полупроводниках, М., 1963; Фотоэлектронные приборы, М., 1965; Панков Ж., Оптические процессы в полупроводниках, пер. с англ., М., 1973; Соммер А., Фотоэмиссионные материалы, пер. с англ., М., 1973.

  Т. М. Лифшиц.

Фотоэлектри'ческий генера'тор, устройство, непосредственно преобразующее энергию оптического излучения в электрическую на основе явления фотоэффекта внутреннего в полупроводниках. Преобразуемой энергией является энергия солнечной радиации (см. Солнечная батарея ), инфракрасного излучения нагретых тел либо лазерного излучения (в любом диапазоне волн).

  Обычно Ф. г. конструктивно выполняют в виде плоской панели, собранной из отдельных фотоэлементов , причём толщина полупроводника не превышает 0,2–0,3 мм. Кпд серийно выпускаемых Ф. г. 10–12%, у лучших образцов он достигает 15–18%. Ф. г. способны преобразовывать энергию излучения сверхвысокой плотности до нескольких квт/см2 . Отдельные элементы Ф. г. могут быть соединены между собой как последовательно, так и параллельно; при этом от генератора можно получать соответственно малые токи при большом напряжении (до нескольких кв ) или большие токи (до нескольких сотен а ) при малом напряжении.

  Достоинства Ф. г. – портативность, практически неограниченный срок службы и хранения, отсутствие движущихся частей, простота обслуживания, отсутствие вредных для окружающей среды выделений; их недостаток – относительно высокая стоимость. Ф. г. используют в качестве автономных источников энергопитания аппаратуры космических летательных аппаратов, радиоприёмников и приёмно-передающих радиостанций, маяков и навигационных указателей, устройств антикоррозионной защиты нефте- и газопроводов и т.п. Разработаны проекты создания солнечных электростанций большой мощности на основе Ф. г., снабженных концентраторами солнечного излучения.

  Лит.: Васильев А. М., Ландсман А. П., Полупроводниковые фотопресбразователи, М., 1971.

  М. М. Колтун.

Фотоэлектри'ческий гид в астрономии, вспомогательное фотоэлектрическое устройство, автоматически выполняющее гидирование телескопа. Ф. г. автоматически удерживает в поле зрения телескопа наблюдаемое небесное светило, движущееся вследствие видимого суточного вращения небесной сферы или реального его движения относительно звёзд.

Фотоэлектри'ческий усили'тель, усилитель постоянного тока (напряжения), действие которого основано на увеличении тока в электрической цепи при освещении включенного в неё светочувствительного элемента (фоторезистора , фотоэлемента ). Ток в цепи светочувствительного элемента зависит от яркости источника света и от площади освещаемой поверхности светочувствительного элемента. Соответственно этому Ф. у. подразделяются на две группы: к первой относятся фотоэлектронакальные, фотоэлектролюминесцентные и фотоэлектрогазоразрядные Ф. у., применяемые в качестве фотоэлектрических элементов автоматики для регулирования и регистрации различных процессов (рис. , а, б, в); во вторую входят фотоэлектрооптические усилители (рис. , г) и фотогальванометрические компенсационные усилители, используемые в качестве элементов точных электроизмерительных устройств.

Принципиальные схемы фотоэлектрических усилителей с изменяющейся яркостью источника света (а — фотоэлектронакальный, б — фотоэлектролюминесцентный, в — фотоэлектрогазоразрядный) и с изменяющейся площадью освещаемой поверхности светочувствительных элементов (г — фотоэлектрооптический): U(I)вх — усиливаемое напряжение (ток); U(I)вых — выходной сигнал; Е — вспомогательный источник тока (напряжения); С — силитовый стержень; Ф — фоторезистор; R — резистор; 1 — люминисцентный источник света; 2 — фотопроводник; ГЛ — газоразрядная лампа; Л — источник света; О — фокусирующая линза; К — конденсор; Р — решетчатые диафрагмы; ФЭ — фотоэлемент; Г — гальванометр; З — зеркало гальванометра.

Фотоэлектри'ческий фото'метр, см. в ст. Астрофотометр .

Фотоэлектри'ческий экспоно'метр, экспонометр , в котором яркость или освещённость объекта съёмки определяется при помощи фотоэлектрических приёмников света (фотоприёмников) – фотоэлементов или фоторезисторов . Фотоприёмники включаются в цепь индикатора тока (обычно магнитоэлектрического гальванометра стрелочного типа); при использовании фоторезистора в цепь дополнительно включают источник тока. Яркость или освещённость объекта съёмки оценивают по углу отклонения стрелки гальванометра, пропорциональному току в цепи фотоприёмника, а следовательно, и по величине светового потока, падающего на светоприёмную площадку фотоприёмника. Экспозиционные параметры определяют при помощи механического калькулятора, на который переносят показания стрелки гальванометра (измерителя). В Ф. э. индикатором тока может служить светоизлучающий диод (светодиод), включенный в диагональ мостовой цепи . В таких Ф. э. для определения экспозиционных параметров вращают движок переменного резистора, связанный с калькулятором, до тех пор, пока не наступают условия равновесия мостовой цепи (этот момент определяется по прекращению свечения светодиода). Некоторые Ф. э. снабжены видоискателем, что позволяет одновременно со считыванием показаний наблюдать объект, яркость (освещённость) которого определяется. Конструктивно Ф. э. представляет собой портативный прибор, все основные узлы которого смонтированы внутри и снаружи пластмассового корпуса. Особую группу составляют Ф. э., встраиваемые в фото- и киносъёмочные аппараты. Механизм таких Ф. э. связан с механизмом установки диафрагмы, однако в ряде моделей фотографических аппаратов встроенный Ф. э. является самостоятельным прибором, калькулятор которого размещен на корпусе аппарата.

  С. В. Кулагин.

Фотоэлектрический экспонометр «Ленинград-4»: 1 — входное окно фотоэлектрического экспонометра с линзовым растром, ограничивающим углом восприятия фотоприемника; 2 — переключатель диапазонов измерения; 3 — шкала измерителя; 4 и 7 — шкалы светочувствительности фотоматериала; 5 — вспомогательная шкала калькулятора, служащая для переноса отсчета со шкалы измерителя; 6 — неподвижный индекс вспомогательной шкалы калькулятора; 8 — шкала частот (скоростей) киносъемки; 9 — шкала значений диафрагмы; 10 — шкала выдержек; 11 — указатель (стрелка) калькулятора; 12 — стрелка гальванометра.

Фотоэлектро'нная аэросъёмка, съёмка местности с воздуха и из космоса сканирующей аппаратурой, которая позволяет принимать излучаемые и отражаемые объектами электромагнитные волны, усиливать их и преобразовывать электронно-оптическим путём в видимое изображение, а затем воспроизводить его с экрана преобразователя на фотоплёнке (движущейся с той же скоростью, что и носитель аппаратуры). При Ф. а. построение последовательных изображений осуществляется путём их развёртки: в поперечном направлении – за счёт работы сканирующего устройства, в продольном – за счёт движения носителя. Ф. а. может выполняться как в видимой части спектра, так и вне её пределов. Из практически применяемых видов Ф. а. (см. Аэрометоды ) наибольшее значение приобрели инфратепловая и радиолокационная аэросъёмки. Каждая из них, как правило, требует своих условий и режимов съёмочных работ. Фотоэлектронные аэроснимки по общему облику изображения местности напоминают обычные аэрофотоснимки. Однако они воспроизводят не внешний вид наземных объектов, а их тепловые свойства или характер отражения радиоволн, что позволяет использовать эти аэроснимки как источник дополнительной информации. Дешифрирование фотоэлектронных аэроснимков осуществляется на той же принципиальной основе, что и аэрофотоснимков, но в данном случае приходится иметь дело с менее детализированным изображением и учитывать значительно большее число природных и технических факторов, предопределяющих особенности передачи тех или иных объектов.