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光电池

时间:2019-10-04    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

光电池

  

1817 年,瑞典化学家柏济力阿斯发现了一种新的、他叫做硒的元素。硒

是一种非金属,在地球上分布很广。很久以后,人们才发现硒适合作电阻用,

例如、爱尔兰沿海的巴伦西亚岛上的电缆站就曾用它作变阻器。在这里,一

位名叫梅的工程师注意到一个奇怪的现象:电流通过太阳下的硒棒比通过夜

晚的硒棒要自由得多。

梅氏虽然在 1873 年作出了上述发现,但同样未曾即时应用(尽管在 1883

年,早期的电视先驱者—一德国工程师尼普科夫,在发明用来扫描电传图像

的著名的“尼普科夫扫描盘”时,根据硒的这种性质研制出了图像传输系统。

几年以后,第一位产生和接收电磁波的赫兹,对所谓的“光电”现象进行了

一些研究。最后发现电子的汤姆孙提出了一种理论,说有的物质会由于有入

射光而发射电子。再晚一些,爱因斯坦把量子理论应用于光电现象,说明了

为什么只要光一投射在硒的灵敏的表面上,它就会开始发射电子,电子速度

为什么取决于光的波长。

1902 年,第一次开始了光电现象在技术上的应用,当时的德国物理学家

阿瑟・科恩研制成功了一种有效的传真电报系统。大概就是他发明了作这种

用途的一种重要的光电池:一个小的高真空的玻璃电池,除了可以进光的一


个狭小“窗口”外,内壁都涂上了某种碱金属。电池里面只有一个薄金属环;

这只环和碱金属涂层保持负电位和正电位。当光照到涂层上时,它就根据光

的强度放出电子,金属环则吸引电子。这样就产生一个容易放大的弱电流。

在科恩的传真电报中,是用一个光电池逐点照亮和扫描准备传这的静止图

像,然后将已调电流传送到接收装置,在那里用图像的光值调制一盏灯,灯

逐点、逐行地使滚筒上转动的光敏纸或底片爆光。这一系统目前仍用于有线

传送或无线电传送图像。

这种类型的光电池叫做光电发射管。目前还使用另外两种光电池:一种

是光电导电池,仍采用硒,用于自动开关路灯最有效;另一种是光伏电池,

它包含两种物质,例如铜和氧化亚铜,中间夹一个专门制备的边界层。当光

落在边界层上时,就会产生伏打电流。

各种各样的光电池已经得到了广泛应用,例如用于照相曝光表、防盗警

报器(在破门而入的人遮断一束看不见的紫外线时,警铃便会响起来)、工

厂用的计数装置(记录在传送带上通过的每一件货物)、色敏元件(能对不

同波长的光作出不同反应,因而可以检查出某些水果或蔬菜,例如豌豆是否

色正,是否应在装罐前剔出)等。

当然,光电池的最重要的应用是在电视中的应用(摄像机就是一个大的

光电池)以及在录音胶片的生产和显示中的应用;在这些应用中,光电池把

录音磁带上的讲话,音乐和音响变成胶片上的光学声迹,再把这种声迹还原

成声音。在工业和科研方面应用光电现象的另一种仪器,是探测弱光的光电

倍增器或电子倍增器;它是一个由一系列类似继电器的电极构成的系统,能

把由于光的入射而释放的电子数量放大到容易测量的程度。


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