tailieunhanh - CẢM BIẾN QUANG

Ánh sáng có 2 tính chất cơ bản là sóng và hạt . Dạng sóng ánh sáng là sóng điện từ phát ra khi có sự chuyển điện tử giữa các mức năng lượng nguyên tử của nguồn sáng . | CẢM BIẾN QUANG I Khái quát 1 Tính chất ánh sáng Ánh sáng có 2 tính chất cơ bản là sóng và hạt . Dạng sóng ánh sáng là sóng điện từ phát ra khi có sự chuyển điện tử giữa các mức năng lượng nguyên tử của nguồn sáng . Vận tốc ánh sáng được xác định v c n trong đó c vận tốc trong chân không c 299792km s n chiết suất của môi trường truyền sóng Sự liên hệ giữa tần số f và bước sóng À 2 -y f Trong chân không 2 f Dãy phổ ánh sáng được biểu diễn như hình Tính chất hạt của ánh sáng thể hiện qua sự tương tác của nó với vật chất . Ánh sáng bao gồm các hạt photon với năng lượng Wộ phụ thuộc vào tần số . Wộ hf Trong đó h là hằng số Planck h 6 Trong vật chất các hạt điện tử luôn có xu hướng trở thành điện tử tự do . Để giải phóng được các hạt điện tử khỏi nguyên tử thì cần 1 năng lượng tối thiểu bằng năng lượng liên kết WL . Do đó nếu photon cần hấp thụ 1 hạt điện tử thì cần 1 điều kiện là Wộ WL . Khi đó ta có c do ta có f Wr f L h ì hc . 2 ---- nên WL Bước sóng ngưỡng bước sóng lớn nhất của ánh sáng là bước sóng có thể gây nên hiện tượng giải phóng điện tử được tính từ biểu thức 0 01 0 1 0 4 c W Cực tỉm Nhìn thấy Hiện tượng giải phóng hạt dẫn dưới tác dụng của ánh sáng bằng hiệu ứng quang điện gây nên sự thay đổi tính chất điện của vật liệu . Đây là nguyên lý cơ bản của cảm biến quang. Dưới tác dụng của ánh sáng hiệu ứng quang điện tỉ lệ thuận với số lượng hạt dẫn được giải phóng trong 1 đơn vị thời gian . Ngay cả khi X Xs thì không thể giải phóng tất cả các hạt dẫn bởi vì 1 số sẽ phản xạ từ bề mặt và số khác sẽ chuyển năng lượng của chúng thành năng lượng của dao động nhiệt. Đối với vật liệu có hệ số phản xạ R lớn và bị chiếu bởi ánh sáng đơn sắc có công suất ộ thì t V _ Số photon chiếu đến trong 1 giây inc hv hc Số photon hấp thụ trong 1 giây n 1 - R n c 1 - R A hc Số hạt điện tử và lổ trống được giải phóng trong 1 giây G n 1 - R ịị hc Trong đó n là hiệu suất lượng tử số điện tử hoặc lổ trống trung bình được giải phóng khi 1 photon được hấp thụ 2 Đơn vị đo .