光电效应打出的电子到哪里去了?

光电效应打出的电子到哪里去了?,第1张

光电效应的实验是:将频率为f,光强为P的光照射到光电管阴极,即有光电子从阴极逸出,形成光电流IP。在阴极K和阳极A之间加反向电压UA,则电极K 、A之间的电场使逸出的电子减速,随着电压UA的增加,到达阳极的光电子减少,当UA=US时,光电流IP降到零。测量出此时的UA即为频率为f光照射时的光电效应截止电压US。 根据爱因斯坦假设,光是由光子流组成的,每个光子的能量为: ,h为普朗克常数,f为光的频率。当金属受到光照射时,金属中的电子在获得一个光子的能量后,其中部分能量作为该电子逸出金属表面所需的逸出功WS,另一部分转化为电子的动能 ,根据能量守恒和转换定律: (1)(方程在这里没有方法显示) 这就是爱因斯坦光电效应方程。 上述说明:光电效应打出的电子是被阳极吸收的,那么,阴极就吸收电源的电子,维持金属板对外在不加电时中性,不带电。如果没有加电,则由于金属板缺少电子带正电荷,吸引溢出的电子回归金属板。

pt是指电压互感器

电压互感器(Potential transformer 简称PT,Voltage transformer也简称VT)和变压器类似,是用来变换线路上的电压的仪器。

其工作原理与变压器相同,基本结构也是铁心和原、副绕组。特点是容量很小且比较恒定,正常运行时接近于空载状态。

电压互感器本身的阻抗很小,一旦副边发生短路,电流将急剧增长而烧毁线圈。为此,电压互感器的原边接有熔断器,副边可靠接地,以免原、副边绝缘损毁时,副边出现对地高电位而造成人身和设备事故。

扩展资料:

注意事项:

1.电压互感器在投入运行前要按照规程规定的项目进行试验检查。例如,测极性、连接组别、摇绝缘、核相序等  。

2.电压互感器的接线应保证其正确性,一次绕组和被测电路并联,二次绕组应和所接的测量仪表、继电保护装置或自动装置的电压线圈并联,同时要注意极性的正确性。

3.接在电压互感器二次侧负荷的容量应合适,接在电压互感器二次侧的负荷不应超过其额定容量,否则,会使互感器的误差增大,难以达到测量的正确性。

——PT

作者\华人健康网 李旻桦

在台湾,有7成的女性都曾有私密处搔痒的问题,女孩们一不留意,就会出现搔痒、异味的困扰。生活中,可以从调整生活习惯,来减少令女孩们困扰的症状出现。但为什么这么容易出现私密处的问题呢?

1天气闷热,容易滋生细菌:

台湾的天气既潮湿又闷热,容易滋生细菌。若再穿上紧身的裤子,让私密处密不透风,当身体排出汗水或其他分泌物,更容易让细菌悄悄的孳生,感染私密处。

2生理构造:

女性私密处的位置与尿道口、 ,距离较近,一不小心就容易引起交叉感染。而且私密处本身皮肤就比身体还要脆弱,更需要小心清洁与保养。

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私密处保养4法

因为有不可避免的气候与先天的生理构造的原因,因此在生活中更需要格外留意,让私密处维持清爽与舒适。

1选择通风透气的穿着:

穿着紧身裤,虽然可以勾勒出双腿漂亮的线条,但却让衣物紧贴著肌肤,没有透气的空间,加上汗水与分泌物的形成,造成私密处又闷又热的环境,闷热正是细菌所喜爱的环境。若没有及时改善,就会造成私密处的感染状况出现。因此爱美的女性们,不要太常穿着紧身裤子,让下半身可以「呼吸」。

2多喝水、不憋尿:

许多上班族女性,因为工作繁重,常常忘记喝水,连去洗手间的时间都没有。在办公椅上一坐就是好几个小时。但减少喝水量以及憋尿,都可能引起泌尿道感染。因为泌尿道与 的距离很近,稍不留意细菌就跑过去,造成交叉感染。

3避免使用 性产品,例如美白、香精类产品

选择私密处的产品时,尽量避免选择含有香味的产品,因为这些产品大多是使用香精。而香精对于敏感肌是具有 性的,私密处的皮肤很脆弱,也容易造成 。因此,发现私密处出现异味时,应该尽快寻求医师协助,找出真正原因,而不是使用香精产品遮盖异味,反而会因为过度 ,让味道变得更糟。

美白产品所使用的成分大多都是具有 性的,因此也要避免在私密处使用,以免 到脆弱的皮肤。在选择产品时,也要留意是否还有防腐剂的成分。

4保持日常清洁,避免产生细菌。

若有深入清洁的需求,一定要选择卫福部核可的产品。

要保养私密处,最重要的是做好日常清洁,并做好干燥。避免细菌孳生,就能做好最佳的保养。

若有深入清洁的需求,切勿使用自来水直接灌洗 ,因为自来水中可能含有细菌,直接冲洗反而会影响私密处。

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本身的PH值是偏酸性的,最重要的是,私密处本身就具有自我调节PH值的功能,来维护私密处的平衡。若有灌洗的需要,除了一定要选择卫福部核可的产品,也建议使用成分单纯的纯水配方,避免影响私密处的平衡。

光电三极管也称光敏三极管,它的电流受外部光照控制。是一种半导体光电器件。比光电二极管灵敏得多,光照集中电结附近区域。

利用雪崩倍增效应可获得具有内增益的半导体光电二极管(APD),而采用一般晶体管放大原理,可得到另一种具有电流内增益的光伏探测器,即光电三极管。它的普通双极晶体管十分相似,都是由两个十分靠近的p-n结-------发射结和集电结构成,并均具有电流发大作用。为了充分吸收光子,光电三极管则需要一个较大的受光面,所以,它的响应频率远低于光电二极管。[1]

21机构与工作原理

光电三极管是一种相当于在基极和集电极之间接有光电二极管的普通三极管,因此,结构与一般晶体管类似,但也有其特殊地方。如图211所示。图中ebc分别表示光电三极管的发射极基极和集电极。正常工作时保证基极--集电极结(b—c结)为反偏正状态,并作为受光结(即基区为光照区)。光电三极管通常有npn和pnp型两种结构。常用的材料有硅和锗。例如用硅材料制作的npn结构有3DU型,pnp型有3GU型。采用硅的npn型光电三极管其暗电流比锗光电三极管小,且受温度变化影响小,所以得到了广泛应用。[2]

光电三极管的工作有两个过程,一是光电转换;二是光电流放大。光电转换过程是在集---基结内进行,它与一般光电二极管相同。[3]当集电极加上相对于发射极为正向电压而基极开路时(见图211(b)),则b--c结处于反向偏压状态。无光照时,由于热激发而产生的少数载流子,电子从基极进入集电极,空穴则从集电极移向基极,在外电路中有电流(即暗电流)流过。当光照射基区时,在该区产生电子---空穴对,光生电子在内电场作用下漂移到集电极,形成光电流,这一过程类似于光电二极管。于此同时,空穴则留在基区,使基极的电位升高,发射极便有大量电子经基极流向集电极,总的集电极电流为

IC=IP +βI P=(1+β)IP 211

图211光电三极管结构及工作原理

式中β为共发射极电流放大倍数。因此,光电三极管等效于一个光电二极管与一般晶体管基极---集电极结的并联。它是把基极---集电极光电二极管的电流(光电流IP)放大β倍的光伏探测器,可用图211(c)来表示。与一般晶体管不同的是集电极电流IC由基极---集电极结上产生的光电流IP=Ib控制。也就是说,集电结起双重作用,一是把光信号变成电信号起光电二极管的作用;二是将光电流放大,起一般晶体三极管的集电极的作用。[4]

22光电三极管的等效电路

根据光电三极管的工作原理,我们可以比较容易的画出他的等效电路。由于它的集电结势垒电容Ccb远小于发射结势垒电容Cbe,我们可以得到如图221光电三极管的交流等效电路,图中ip为集电结光电二极管的电流源,Cbe为发射结电容;rbe为发射结正向微分交流电阻;iLw为放大后的电流源;iL=βip;β为光电三极管的放大倍数;Rce为集电极发射极电阻;Cce为集电极发射极间电容;RL为负载电阻。由图5--40等效电路,

可以得到负载电阻两端的输出电压V0为

221

式中, , 为入射光信号的角频率,选择合适的负载,使得 ,则 ,输出电压为

222

由上式可看出,当输入光信号时,由于发射结电容相对较大,造成对信号的分流,将使有效输出信号减小。此外,电容 的旁路也会减少流过 的输出电流。利用光电三极管的等效电路在计算机和分析它的时间响应和输出外特性是非常方便的。[5]

23光电三极管的特性参数

231伏安特性

图231表示光电三极管的 关系曲线。由图可见,光电三极管在偏压为零时,集电流为零。当有光照时,光电三极管输出电流比同样光照下光电二极管的输出电流大 倍。图中曲线还表明,在光功率等间距增大的情况下,输出电流并不等间距增大,这是由于电流放大倍数 随信号光电流的增大而增大所引起的。

232频率响应

光电三极管的频率响应与 结的结构及外电路有关。通常需考虑:少数载流子对发射结和收集结势垒电容( 和 )的充放电时间;少数载流子渡越基区所需时间;少数载流子扫过收集势垒区的渡越时间;通过收集结到达收集区的电流流经收集区及外负载电阻产生的结压将,使收集结电荷量改变的时间常数。于是光电三极管总响应时间应为上述各个时间之和。因此,光电三极管的响应时间比光电二极管的要长的多。由于光电三极管广泛应用于各种光电控制系统,其输入光信号多为脉冲信号,即工作在大信号或开关状态,因而光电三极管的响应时间或响应频率将是光电三极管的重要参数。[6]

为改善光电三极管的响应频率,从光电三极管的等效电路可知道应尽可能减少 和 时间常数。一方面在工艺上设法减小结电容 等;另一方面要合理选择负载电阻 ,减小电路时间常数。图232给出了在不同负载电阻 下,光电三极管输出电压的相对值与入射光调制频率的关系。由图可知, 愈大,高频响应将愈差。减小 可以改善频率特性。但 降低会导致输出电压下降。因此,在实际使用时,合理选择 和利用高增益运算放大器作后级电压放大,可得到高的输出电压并改善频率响应。此外,为改善频率响应,减小体积,提高增益,电路上常采用高增益低输入阻抗的运算放大器与之配合。图233(a)(b)分别表示达林顿光电晶体管的集成电路示意图。实际使用光电三极管时常采用带基极引线的光电三极管,并提供一定的基极电流。对无基极引线的光电三极管,则给予一定照度的背景光,使其工作于线性放大区,以得到较大的集电极电流,这将有利于提高光电三极管的频率响应。图234给出了光电三极管响应时间与集电极电流 的关系,由图可知,增加集电极电流 可减小光电三极管的响应时间,即提高光电三极管的工作频率。[7]

与光电二极管相比较,光电三极管频率响应较低,不宜使用于高速,宽带的光电探测系统中,但由于其响应率高,具有电流内增益,故在一般光电探测系统中仍得到广泛应用。

设计一个报警器。由图31(a)、(b)所示电路分别是红外发射器和红外接收、无线发射机的电路图。

图31(a)所示电路为红外发射器电路。由VT1、VT2、C1以及R1等组成一个300Hz左右的自激振荡器,其振荡器频率主要由时间常数R1 C1决定。红外发射二极管串接在VT2的集电极回路中,在振荡器振荡过程中VT2每导通一次,发光二极管发光一次。R3用于限流,使VT2的电流不超过500mA。

(a) 红外发射器

(b)红外接受无线发射机

图31 遮光式红外监控无线报警器电路

在图31(b)所示电路中,红外就收管VD3选用选用与发射管配套的管型(光波长一致)。VD3将照射的红外光转换成电信号,并经C2、R5加至IC1-a的反相输入端。IC1采用双运放TL072(或LM358、R4558、NE5532),其同相端外接6V骗子电压。该级的放大倍数K=20lg(R8/R5),图示参数给出近53dB的放大量。IC1-a的输出经VD4、C3等整流后,以直接电压形式加至IC1-b的反相输入端。IC1-b与R10、R12、RP1等组成一个电压比较器,当VD3一直受红外光照时,b点的电位Vb<Va(预先调好),IC1-b的输出端(⑦脚)呈高电平,VT3饱和导通,致使其集电极,(即IC2的④脚)呈低电平(<04V)。IC2与R15、R16、C4等组成一个可控多谐振荡级,当它的强制复位④脚呈低电平时,电路被强制复位,振荡中止。

当有人涉足红外监控区时,红外光束被遮断,IC1-a无信号输入,其输出呈低电平,则电源电压通过R9对C3充电,致使Vb>Va, IC1-b的⑦脚呈低电平,VT3截止,则IC2的④脚通过R14接电源,呈高电位,IC2起振。其振荡频率f=144/[( R15+2 R16)C4],图示参数的振荡频率约为1000Hz。

IC2输出的音频脉冲信号通过R17、C6加至VT4的基极。VT4与L、C9、C10等组成一个高频振荡器,其振荡频率主要取决于L、C9组成的选频回路,调节C9,使振荡频率在调频波段88-108MHz范围内。同时,该振荡级在输入脉冲信号的激励下呈调频振荡状态,这是由于VT4的集电结电容随调制脉冲的高低电平变化,进而实现调频。调频载波信号通过天线发射出去。

光电检测系统的基本组成,和各部分的主要作用

其基本组成部分可分为:光源、被检测对象及光信号的形成、光信号的匹配处理、光电转换、电信号的放大与处理、微机、控制系统和显示等部分。

光源 光源发出的光束作为携带待测信息的物质 被检测对象及光信号的形成 利用各种光学效应,如反射,吸收,干涉,衍射,偏振等,使光束携带上被测对象的特征信息,形成待检测的光信号 光信号的匹配处理 更好的获得待测量的信息。以满足光电转换的需要 光电转换 将光信号转化成电信号 电信号的放大与处理 采用不同功能的电路,来实现各种检测目的 微机、控制系统和显示 将处理好的待测量电信号直接经显示系统显示

2 直接测量,间接测量,真值,指定值,实用值

直接测量 用待测量直接与另一个同类已知量相比较 间接测量 用待测量间接与另一个同类已知量相比较 真值 某物理量的理论值或定义值 指定值 由国家设立的各种尽可能维持不变的实物基准或标准原器所规定的值。 实用值 采用计量标准传递的方法将指定值、基准量逐级传递到各级计量站,以及具体的检测仪器中。各级计量站或检测仪器在进行比较测量时,把上一级标准器的量值当作近似的真值,把它们都叫做实用值、参考值或传递值。 3 用标准重物检验磅称,用磅称称出物体的重量,用照度计测量夜天光的强度,用卡尺测定工件的尺寸,以上检测哪些是实用值

标准重物检验磅称 非 用磅称称出物体的重量 非 用照度计测量夜天光的强度 是 用卡尺测定工件的尺寸 非

4 什么是系统误差,随机误差,它们产生的原因是什么

系统误差 在检测过程中产生恒定不变的误差叫恒差或按一定规律变化的误差叫变差 系统误差产生的原因有工具误差、装置误差、方法误差、外界误差和人身误差等。

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