学鲁科版选修35 5.1光电效应 课件（4）（15张）.ppt

光电效应 用弧光灯照射锌板验电器指针张开 光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步 但是 早在1887年赫兹在作电磁的实验时 就偶然发现了一个后来被称作光电效应的现象 这个现象使光的电磁说遇到了无法克服的困难 赫兹 1 光电效应 在光 包括不可见光 的照射下 从物体发射出电子的现象 光电效应现象 2 光电子 在光电效应中发射出的电子 3 入射光照射到金属上 光电子的发射几乎是瞬时的 一般不超过10 9s 普朗克 爱因斯坦 爱因斯坦 光子说 在空间传播的光是不连续的 而是一份一份的 每一份叫一个光子 光子的能量跟它的频率成正比 e h 普朗克恒量 h 6 63 10 34j s 逸出功w 金属表面上的电子从金属中逸出需克服原子核的引力所做的功 光电效应方程 ek h w0 其中 h表示普朗克常量 表示入射光的频率 这个关系式通常叫做爱因斯坦光电效应方程 即 光子能量 移出一个电子所需的能量 逸出功 被发射的电子的动能 光电效应规律 1 任何一种金属都对应一个极限频率 入射光的频率只有大于极限频率 才能产生光电效应 2 光电子的最大初动能与入射光的强度无关 只随入射光的频率的增大而增大 3 当入射光的频率大于极限频率时 在单位时间发射的光电子数跟入射光的强度成正比 光电管 光电管的工作原理 为了把光电子尽可能多地收集到阳极 以增强光电流 通常还在光电管两极加上正向电压 如图所示 光电流在电阻的两端产生电压uab 随着入射光的强弱变化而变化 这样 光电管就把光信号变成了电信号 光电管 1 光电管就是利用光电效应把光信号转变成电信号的一种传感器 2 阴极发出的光电子被阳极收集 在回路中会形成电流 称为光电流 在需检侧印制线连接焊盘或测试盘上施加任意频率和电压的测试电压 然后用光电效应检测仪的检测头与被测印制线接触并向检测方向移动 同时观察检测信号 当观察到的检测信号突变时 则可确定有断线缺陷并找出断线处 采用光电效应方法检测印制板断线 可测出断线间隔1微米以下的非完全断线状况 而人工目测仅能检测出30微米以上的完全断线状况 印制线断线检侧原理 smt组装焊点故障检测 a 焊点开路检侧 b 焊点短路检测 光电效应测试还可应用于smt组装焊点的故障检测 如图5 a 所示 在组装元器件引脚相连接的焊盘上施加测试信号 在元器件引脚上用光电效应测试仪获取检测信号 可判断出焊点开路或接触不良状况 如图 b 所示 用金属板连接相邻引脚进行测试 根据光电晶体的感应电场强度与被测物面积成比例的原理 当相邻焊点有桥接 短路 现象时 在引脚上获取的相应测试信号强度与无桥接现象时的信号强度成倍数关系 据此可检测出焊点桥接故障 mechanismschematicdiagramofthetio2coatinginanticorrosionformetal tio2是一种具有良好物理和化学稳定性的n型半导体材料 在紫外光 387nm 照射下 价带电子 e 就会被激发到导带 在价带上产生相应的空穴 h e 具有较强的还原性 h 具有较强的氧化性 当将tio2涂覆于金属表面或作光阳极与金属相连时 光照激发产生的电子e 由导带进入金属中去 从而使金属的电极电位降低 抑制了金属的腐蚀 如图1 由此可以看出 tio2对金属起的光防腐蚀作用相当于一种阴极保护效应 但与牺牲阳极法不同 tio2在光防腐蚀过程中没有阳极溶解 从理论上说tio2在防腐蚀作用过程中是非牺牲性的 因此 tio2的光电化学防腐蚀特性具有广阔的应用前景 红外测温仪工作原理 窗口和光学系统 目标 环境 探测器 显示及输出 453 sp1470 ems 85 红外测温仪由光学系统 光电探测器 信号放大