Η εφαρμογή του φωτοηλεκτρικού αποτελέσματος είναι παντού και πολύ

Το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα είναι το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του φωτός με την ύλη, στην οποία απορροφάται η ενέργεια του φωτός και παράγεται ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Εάν, με τέτοια έκθεση στο φως, το παραγόμενο ηλεκτρόνιο υπερβαίνει το φυσικό σώμα, τότε παρατηρείται μια εξωτερική φωτοηλεκτρική επίδραση, αν παραμείνει στο εσωτερικό του και προκαλεί μεταβολή της αγωγιμότητας του υλικού, τότε του εσωτερικού.

Η πρακτική εφαρμογή του φωτοηλεκτρικού αποτελέσματος στη μηχανική μπορεί να ποικίλει. Συγκεκριμένα, ένα εξωτερικό φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα χρησιμοποιείται για την αναπαραγωγή ήχου, για παράδειγμα, σε μια ταινία. Επιπλέον, έχουν δημιουργηθεί ειδικά εργαλεία για τη μέτρηση της φωτεινότητας, της έντασης του φωτός και του φωτισμού. Το φαινόμενο της φωτοηλεκτρικής επίδρασης εμπλέκεται στη διαχείριση των παραγωγικών διαδικασιών. Για το σκοπό αυτό, υπάρχουν ειδικές συσκευές που ονομάζονται φωτοκύτταρα.

Τα φωτοκύτταρα και η εφαρμογή τους βασίζονται στο γεγονός ότι η αγωγιμότητα αλλάζει με διαφορετικό φωτισμό. Βασικά, τα στοιχεία αυτά χρησιμοποιούνται σε συστήματα ελέγχου και λογιστικής, για παράδειγμα, καταμέτρηση τελικών προϊόντων. Ένας άλλος σκοπός τους είναι να ελέγξουν την είσοδο του αντικειμένου στην απαγορευμένη περιοχή. Αν το χέρι του χειριστή εισέλθει στην περιοχή εργασίας, η πρέσα σταματά αμέσως. Αυτό ενεργοποιείται από το φωτοκύτταρο. Η ίδια συσκευή βρίσκεται στο προαναφερόμενο περιστρεφόμενο στο μετρό: αν γίνει η πληρωμή (το φωτοκύτταρο είναι σβηστό), τότε το άνοιγμα είναι ανοιχτό, αν όχι (το φωτοκύτταρο είναι ενεργοποιημένο), τότε είναι κλειστό.

Η αύξηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης οδηγεί επίσης στην ενεργοποίηση ενός φωτοκύτταρου που σηματοδοτεί μια κρίσιμη κατάσταση. Η χρήση φωτοκύτταρων σε μηχανές επεξεργασίας κατέστησε δυνατή την επίτευξη μεγαλύτερης ακρίβειας στην επεξεργασία των εξαρτημάτων.

Μια άλλη πιθανότητα είναι να χρησιμοποιήσετε το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο ως πηγή ρεύματος ή ηλιακά κύτταρα. Σε τέτοιες συσκευές, η εργασία βασίζεται σε ένα είδος εσωτερικού φωτοηλεκτρικού αποτελέσματος, που ονομάζεται φαινόμενο πύλης. Σε αυτή την περίπτωση, όταν το φως πλήττει μια επαφή μεταξύ δύο ημιαγωγών, συμβαίνει EMF, με αποτέλεσμα να είναι δυνατή μια άμεση μετατροπή του φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια.

Παρόμοια ηλιακά κύτταρα κατασκευάζονται με βάση τις ενώσεις του αρσενικού γαλλίου. Σας επιτρέπουν να λαμβάνετε ηλεκτρική ενέργεια χωρίς να βλάπτετε το περιβάλλον - ο ήλιος φωτίζει την επιφάνεια της μπαταρίας και η έξοδος είναι έτοιμη να καταναλώσει ενέργεια. Δεν υπάρχουν περίπλοκες μηχανικές συσκευές, δεν υπάρχει ανάγκη να καίνε καύσιμο ή να φτιάχνεις ισχυρά φράγματα.

Ωστόσο, μια τέτοια εφαρμογή του φωτοηλεκτρικού αποτελέσματος συνδέεται επί του παρόντος με σημαντικές δυσκολίες. Πρώτον, τα ίδια τα ηλιακά κύτταρα είναι ακριβά και, συνεπώς, θα ληφθεί η δαπανηρή ηλεκτρική ενέργεια. Δεύτερον, η αποτελεσματικότητα ενός τέτοιου μετασχηματισμού δεν υπερβαίνει το 26%. Είναι αλήθεια ότι συνεχίζονται οι εργασίες για την αύξηση της αποδοτικότητας και τη μείωση του κόστους μετατροπής της ροής φωτός και μπορεί κανείς να ελπίζει ότι σύντομα θα είναι έτοιμες αρκετές αποδοτικές και φτηνές ηλιακές μπαταρίες.

Ακόμα και τώρα, η ανάγκη για διαστημικούς σταθμούς ηλεκτρισμού παρέχεται από ηλιακές μπαταρίες. Και σε μέρη όπου παρατηρούνται πολλές ηλιόλουστες ημέρες κατά τη διάρκεια ενός έτους, λειτουργούν παρόμοιοι μεταποιητές. Οι προοπτικές για τη χρήση της ηλιακής ενέργειας είναι πολύ δελεαστικές. Έχουν διεξαχθεί πειράματα για να αποδειχθεί ότι η ενέργεια του ήλιου καθιστά δυνατή την τήξη του μετάλλου. Και αν θυμηθείτε το μύθο σύμφωνα με το οποίο ο αρχαίος Έλληνας επιστήμονας Αρχιμήδης, χρησιμοποιώντας καθρέφτες, μπορούσε να κάψει ρωμαϊκά πλοία με τη βοήθεια του ηλιακού φωτός, τότε δεν μπορεί κανείς να αμφιβάλει για τις απεριόριστες δυνατότητες χρήσης του φωτός ως πηγή ενέργειας.

Στο υλικό που παρουσιάζεται, εξετάζεται η εφαρμογή του φωτοηλεκτρικού αποτελέσματος, ο μηχανισμός της εμφάνισης και οι ποικιλίες του. Παρατίθενται παραδείγματα πρακτικής χρήσης του φωτοηλεκτρικού αποτελέσματος στη μηχανική.