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光电效应及其应用

光电效应及其应用
光电效应及其应用

目录

摘要 (1)

Abstract (1)

1 光电效应的概念 (1)

1.1光电导效应 (2)

1.2光生伏特效应 (2)

2 光电效应的实验规律 (2)

3 光电效应和经典理论的矛盾处 (3)

4 光电效应的科学解释 (3)

5 光电效应的物理意义 (3)

6光电效应在近代技术中的应用 (4)

6.1常用的光电器件 (4)

6.2常用光电器件的检测 (5)

结语 (6)

参考文献 (6)

光电效应及其应用

摘要:本文介绍了光电效应的发现及发展,简要叙述了爱因斯坦的光量子假说对光电效应的解释及通过实验来验证了爱因斯坦的光量子假说对光电效应解释的正确性。并介绍了光电效应在现代科学技术中的应用。

关键词:光电效应;光量子;频率;相对论

The photoelectric effect and its application Absract:This passage introduce the discovery and development of photo-electr- ic effect, it brief introduce Einstein's light quanta hypothesis's contribute to explainin- g photo-electric effect and theory physics,it also introduce the application of photo-electric effect in modern scientific technology.

Key words:Photoelectric effect;Light quantum;Frequency;Theory of Relativity 引言

光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应(Photoelectric effect)。

光照射到某些物质上,有电子从物质表面发射出来的现象称之为光电效应(Photoelectric effect)。这一现象最早是1887年赫兹在实验研究麦克斯韦电磁理论时偶然发现的。之后霍尔瓦克斯、J·J·汤姆孙、勒纳德分别对这种现象进行了系统研究,命名为光电效应,并得出一些实验规律。1905年,爱因斯坦在《关于光的产生和转化的一个启发性观点》一文中,用光量子理论对光电效应进行了全面的解释。1916年,美国科学家密立根通过精密的定量实验证明了爱因斯坦的理论解释,从而也证明了光量子理论,使其逐渐地被人们所接受。

1光电效应的概念

光电效应分为:外光电效应和内光电效应。光电效应中多数金属中的光电子

μ)逸出,不能从金属内深层逸出的结论。只能从靠近金属表面内的浅层(小于m

μ的距离就基本被吸收完了[1]。

光波能量进入金属表面后不到1m

外光电效应是被光激发产生的电子逸出物质表面,形成真空中的电子的现象。内光电效应是被光激发所产生的载流子(自由电子或空穴)仍在物质内部运

动,使物质的电导率发生变化或产生光生伏特的现象。分为光电导效应和光生伏特效应。

1.1 光电导效应

在光线作用下,电子吸收光子能量从键合状态过度到自由状态,而引起材料电导率的变化。当光照射到光电导体上时,若这个光电导体为本征半导体材料,且光辐射能量又足够强,光电材料价带上的电子将被激发到导带上去,使光导体的电导率变大。基于这种效应的光电器件有光敏电阻。

1.2 光生伏特效应

在光作用下能使物体产生一定方向电动势的现象如图1。基于该效应的器件有光电池和光敏二极管、三极管。基于外光电效应的电子元件有光电管、光电倍增管。光电倍增管能将一次次闪光转换成一个个放大了的电脉冲,然后送到电子线路去,记录下来。

图1 光电效应

2 光电效应的实验规律

(1)每一种金属在产生光电效应是都存在极限频率(或称截止频率),即照射光的频率不能低于某一临界值。只有当光的频率大于一定值时,才有光电子发射出来;如果入射光的频率低于极限频率时,不论光的强度多大,照射时间多长,都无法使电子逸出[2]。

(2)光电效应中产生的光电子的速度与光的频率有关,而与光强无关。

(3)光电效应的瞬时性。实验发现,只要光的频率高于金属的极限频率,光的亮度无论强弱,光子的产生都几乎是瞬时的,即几乎在照到金属时立即产生光电流。响应时间不超过s9

10 。

(4)入射光的强度只影响光电流的强弱,即只影响在单位时间内由单位面积是逸出的光电子数目。在光颜色不变的情况下,入射光越强,饱和电流越大,即一定颜色的光,入射光越强,一定时间内发射的电子数目越多[3]。

3 光电效应和经典理论的矛盾处

在光电效应中,要释放光电子显然需要有足够的能量。根据经典电磁理论,光是电磁波,电磁波的能量决定于它的强度,即只与电磁波的振幅有关,而与电磁波的频率无关。而实验规律中的第一、第二两点显然用经典理论无法解释。第三条也不能解释,因为根据经典理论,对很弱的光要想使电子获得足够的能量逸出,必须有一个能量积累的过程而不可能瞬时产生光电子。所有这些实际上已经曝露出了经典理论的缺陷,要想解释光电效应必须突破经典理论。 4 光电效应的科学解释

爱因斯坦为了解释光电效应,在1905年发表了题为《关于光的产生和转化的一个启发性观点》的论文,该文提出了光量子-光子假说,其内容是:当光束在和物质相互作用时,其能流并不像波动理论所想象的那样连续分布,而是集中在一些叫做光子(或光量子)的粒子上。当光束照射在金属上时,光子一个个地打在它的表面。金属中的电子要么吸收一个光子,要么完全不吸收[4]。而光子的能量E 正比于其频率ν,即

νh =E (1)

光电效应满足爱因斯坦方程

A +=2

02/1mv h ν (2) 其中h 为普朗克常数、0v 是光电子逸出金属表面的速度、A 是金属的脱出功(或称功函数)。 5 光电效应的物理意义

光电效应现象是赫兹在做验证麦克斯韦的电磁理论的火花放电实验时偶然发现的,而这一现象却成了突破麦克斯韦电磁理论的一个重要证据。

爱因斯坦在研究光电效应时给出的光量子解释不仅推广了普朗克的量子理论,证明波粒二象性不只是能量才具有,光辐射本身也是量子化的,同时为唯物辩证法的对立统一规律提供了自然科学证据,具有不可估量的哲学意义。这一理论还为波尔的原子理论和德布罗意物质波理论奠定了基础。

密立根的定量实验研究不仅从实验角度为光量子理论进行了证明,同时也为波尔原子理论提供了证据。

1921年,爱因斯坦因建立光量子理论并成功解释了光电效应而获得诺贝尔

物理学奖。

1922年,玻尔原子理论也因密立根证实了光量子理论而获得了实验支持,从而获得了诺贝尔物理学奖。

1923年,密立根“因测量基本电荷和研究光电效应”获诺贝尔物理学奖。

6 光电效应在近代技术中的应用

我们把将光信号(或光能)转变成电信号(或电能)的器件叫光电器件。现已有光敏管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光敏组件、色敏器件、光敏可控硅器件、光耦合器、光电池等光电器件。这些器件已被广泛应用于生产、生活、军事等领域。下面着重介绍几种光电器件的应用及其检测方法。

6.1 常用的光电器件

6.1.1 光敏管

光敏管包括光电管、光电倍增管和象管三类。光电管和光电倍增管都是辐射光的接收器件,完成光信号转变电信号的功能[5]。光电管广泛应用于光电自动装置,传真电报、电影放映机、录音机等设备中。光电倍增管应用于电影放映机的还声系统中。象管应用于摄影机中。

6.1.2 光敏电阻器

光敏电阻器是一种电导率随吸收的光量子多少而变化的电子元件。当某种物质受到光的照射时,载流子浓度增加,从而增加了电导率,这就是光电导效应。这种附加的电导叫光电导。根据光敏电阻器的光谱特性,光敏电阻器可分为:(1)紫外光敏电阻器,用于探测紫外线;(2)可见光敏电阻器,主要用于自动控制、光电跟踪以及照相机的自动暴光等场合;(3)红外光敏电阻器,主要用于导弹制导、光报警装置、人体病变探测、红外通信等工作中[6]。

6.1.3光敏二极管、三极管

硅光敏管有硅光敏二极管、硅光敏三极管两类。硅光敏管的基本结构是PN 结,当硅光敏二极管不受光照时,通过PN结的仅是由环境温度产生的微小暗电流及加反向偏压所产生的漏电流;只有受到光照时,光的能量变成电能,才产生光电流。光敏三极管则是光信号从基极输入,且可以通过调节偏置来得到所需要的工作状态和放大特性。

6.1.4 光电耦合器

光电耦合器是以光为媒介、用来传输电信号的器件。通常是把发光器(可见光LED或红外光LED)与受光器(光电半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线,受光器接收光照后就产生光电流,由输出端引出,从而实现了“电-光-电”的转换。光电耦合器主要应用于稳压电源、光电开关、限幅器及各种逻辑电路中。用以代替继电器等装置[7]。

6.1.5 太阳能电池

硅太阳能电池是将太阳光能直接转换成电能的一种半导体器件。硅光电池等效于一个PN结,在光照条件下PN结两端能产生电动势。接上负载后就形成电流。硅太阳能电源系统利用的是取之不尽的——太阳能。硅光电池能组成太阳能手表、太阳能计算器。另外它已被广泛应用于人造卫星、通信系统、电视机、收录机、照明等其它领域。

6.2常用光电器件的检测

6.2.1光敏电阻的检测

光敏电阻是用硫化镉(CdS)或硒化镉(CdSe)材料制成的特殊电阻器,它对光线非常敏感。无光线照射时呈高阻态,随着照度的增高,电阻值迅速降低[8]。对于光敏电阻,在没有光照(E=0)时器件的电阻称为暗阻,一般为一百千欧至几十兆欧。在规定的照度下,电阻值降成几千欧,甚至几百欧,称之为亮阻。显然,暗阻愈高愈好,亮阻越底越好。

检查光敏电阻时可选择万用表的R×1K档,表笔分别与管脚接通。用黑纸遮住光敏电阻时,电阻读数接近无穷大。有光照时电阻减小。也可以将器件管帽对准入射光线,用小纸片在其上面晃动,改变光敏电阻的照度,万用表的指针将随接收光线的强弱而左右摆动。假若万用表的指针始终停在无穷大处,说明光敏材料损坏或内部引线开路。

6.2.2光电耦合器的检测

用万用表检测光电耦合器,首先用R×100(或R×1K)档测量发射管的正、反向电阻,检查单向导电性;其次分别测量接收管的集电结与发射结的正、反向电阻,均应单向导电,然后测穿透电流应等于零;最后用R×10K档检查发射管与接收管的绝缘电阻应为无穷大[9]。

6.2.3硅光电池的检测

用万用表检查硅光电池有三种方法:(1)测量电阻:将万用表拨至R×1k 档红表笔接+,黑表笔接-。当硅光电池置于暗处时,电阻值呈无穷大;当它靠近白炽灯时,电阻值迅速减小。注意,因硅光电池是电源,故表笔不得接反,否则表针将打表。(2)测量开路电压:将万用表拨至适当的直流电压档(档位可由被测对象的参数来定,不知道参数情况下,可选择较高档位),红表笔接+,黑表笔接-,以白炽灯作光源,当两者之间距离变化时,开路电压值也随之变化[10]。(3)测量短路电流:将万用表拨至适当的直流电流档(档位可由被测对象的参数来定,不知道参数情况下,可选择较高档位),红表笔接+,黑表笔接-,以白炽灯作光源,当两者之间距离变化时,短路电流值也随之变化。在日光下测短路电流时间应尽量短,以免硅光电池发热损坏。

结语

光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象,在光的照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流,即光生电。光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,而正确的解释为爱因斯坦所提出。科学家们对光电效应的深入研究对发展量子理论起了根本性的作用。同时光电效应可以把光信号转变为电信号,动作迅速灵敏,因此利用光电效应制作的光电器件在工农业生产、科学技术和文化生活领域内得到了广泛的应用。

参考文献

[1] 王先明,朱佩平,艾尔肯·斯迪克,查新未.光电效应中金属与光电子的分析[J].大学物

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[3] 姚启钧.光学教程[M].北京:高等教育出版社,2008:309-311.

[4] 褚圣麟.原子物理学[M].北京:人民教育出版社,1997:56.

[5] Harshawardhan W.Determination of e/m from measurements of thermionic currents[J].Physi-

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[6] Nord C.Translating as a Purposeful Activity:Functionalist Approaches Explained[M].Shang-

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[7] 陈四海,汪殿民,朱福龙等.微型柔性剪切应力传感器的制作研究[J].传感器技术,2005,

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[8] Aharonov Y A,Anandan J.Phase change during a cyclic quantum evolution[J].Phys Rev

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[9] Holstein B R.The adiabatic theorem and Berry's phase[J].Am J Phys1989,57(12):

1079-1084.

[10] JB Pendry.Controlling Electromagnetic Fields[J].Science.2006,312:1780-1782.

学年论文成绩评定表

信阳师范学院本科学年论文写作日志

学院:物理电子工程学院专业:物理学年级: 2011 级

学生(签名)指导老师(签名)

光电效应的应用

University 《近代物理实验》课程论文 光电效应的应用 学院: 专业: 学号: 学生姓名: 指导教师: 二〇一四年五月

光电效应的应用 1887年赫兹在做电磁波的发射与接收实验中,他发现当紫外光照射到接收电极的负极时,接收电极间更易于产生放电,即光生电。1900年普朗克在研究黑体辐射问题时,将能量不连续观点应用于光辐射,提出了“光量子”假说,从而给予了光电效应正确的理论解释。1905年爱因斯坦应用并发展了普朗克的量子理论,首次提出了“光量子”的概念,并成功地解释了光电效应的全部实验结果。密立根经过十年左右艰苦的实验研究,于1916年发表论文证实了爱因斯坦方程的正确性,并精确地测定了普朗克常数。 光电效应实验和光量子理论在物理学的发展史中具有重大而深远的意义。如今光电效应已经广泛地应用于现代科技及生产领域,利用光电效应制成的光电器件(如光电管、光电池、光电倍增管等)已广泛用于光电检测、光电控制、电视录像、信息采集和处理等多项现代技术中。 1.光控制电器 在工业制造上,大部分光电控制的设备都要用到光控制电器。它包括电磁继电器、光电管、放大电路和电源等部件。如下图所示,当有光照在光电管K上时,便产生了电流,经过放大器后,使电磁铁M磁化,从而把衔铁N吸住。而当K上没光照射时,光电管电路就没有了电流,这时M和N便会自动离开。在实际的应用中,为了使射出的光线是一束平行光,我们把光源装在平行光管内,这样的平行光管在工程上称为发射头。光电管(多数情况下是用光敏二极管)也装在一个光管内(管末端装有聚光透镜),这种管在工程上称为接受头。 利用光电管制成的光控制电器,可以用于自动控制,如自动计数、自动报警、自动跟踪等等。如记录生产线上的产品件数。我们把产品放在传送带上,跟着传送带一起运动。在传送带的两则分别装上发射头和接收头。发射头所发射的平行光正好射入接收头。这时从发射头发出的光线射入接收头时,电路中所产生的电流,经过放大器放大,使电磁铁M磁化,吸引衔铁N,这时计数器的齿轮被卡住,计数器不发生动作。每逢产品把光线挡住的时候,电路中的电流就会消失,电磁铁自动放开衔铁,使计数器的齿轮转过一齿。这样,计数就自 动地把产品的数目记录下来。]1[ 2.光电倍增管在电视图像中应用

光电效应及其应用

目录 摘要 (1) Abstract (1) 1 光电效应的概念 (1) 1.1光电导效应 (2) 1.2光生伏特效应 (2) 2 光电效应的实验规律 (2) 3 光电效应和经典理论的矛盾处 (3) 4 光电效应的科学解释 (3) 5 光电效应的物理意义 (3) 6光电效应在近代技术中的应用 (4) 6.1常用的光电器件 (4) 6.2常用光电器件的检测 (5) 结语 (6) 参考文献 (6)

光电效应及其应用 摘要:本文介绍了光电效应的发现及发展,简要叙述了爱因斯坦的光量子假说对光电效应的解释及通过实验来验证了爱因斯坦的光量子假说对光电效应解释的正确性。并介绍了光电效应在现代科学技术中的应用。 关键词:光电效应;光量子;频率;相对论 The photoelectric effect and its application Absract:This passage introduce the discovery and development of photo-electr- ic effect, it brief introduce Einstein's light quanta hypothesis's contribute to explainin- g photo-electric effect and theory physics,it also introduce the application of photo-electric effect in modern scientific technology. Key words:Photoelectric effect;Light quantum;Frequency;Theory of Relativity 引言 光照射到某些物质上,引起物质的电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应(Photoelectric effect)。 光照射到某些物质上,有电子从物质表面发射出来的现象称之为光电效应(Photoelectric effect)。这一现象最早是1887年赫兹在实验研究麦克斯韦电磁理论时偶然发现的。之后霍尔瓦克斯、J·J·汤姆孙、勒纳德分别对这种现象进行了系统研究,命名为光电效应,并得出一些实验规律。1905年,爱因斯坦在《关于光的产生和转化的一个启发性观点》一文中,用光量子理论对光电效应进行了全面的解释。1916年,美国科学家密立根通过精密的定量实验证明了爱因斯坦的理论解释,从而也证明了光量子理论,使其逐渐地被人们所接受。 1 光电效应的概念 光电效应分为:外光电效应和内光电效应。光电效应中多数金属中的光电子 )逸出,不能从金属内深层逸出的结论。只能从靠近金属表面内的浅层(小于m

浅谈光的粒子性

一、浅谈光的粒子性 序 人类的认识往往是在曲折中前进的,对光的认识也是如此。最初,人们对光的本质的认识有两种观点,一种认为光是一种波,而另一种观点认为光是一种粒子,即有光的粒子说和波动说两种说法并存。牛顿认为光是一种匀质硬性小球,这种观点能够较好地解释光的反射、折射及光的直线传播现象。但随着光的干涉、衍射现象的发现,使光的波动说又占了上风;而光电效应的发现,使光的粒子说又重新登上了历史的舞台。但麻烦随之而来,因为光的粒子说无法解释干涉、衍射现象,而光的波动说也无法解释光电效应。于是,有聪明人把波动性和粒子性这两种截然不同的特性揉在一起,创造出了所谓的光的波粒二象性,并且自以为对物质的认识又前进了一大步,这还不算,他们又进而推广认为一切物质都有波粒二象性,这恐怕也是没有办法的办法。就在人们为波粒二象性这种新提法而洋洋自得的时候,殊不知,却丧失了一次认识光子内部结构的极好机会。而此后,人们若要揭示光的本性,就要承受更大的压力,排除更多的干扰,做更多不必要的工作。本文将从光的干涉、衍射现象入手,全面揭示光的本性--粒子性…… 1、光的本性――粒子性 光的本性是什么?这个问题似乎无需讨论。物理学家会告诉你,光具有波粒二象性,是一种物质波;实际上一切物体都具有波动性,只不过宏观物质的物质波较短,更多时候其表现出粒子性而已。这样

的回答不禁使人想起一个幽默: 有人问:“地球为什么是圆的?” 答曰:“因为它在转” 又问:“地球为什么在转?” 答曰:“因为它是圆的” 光是什么?━━光是一种物质波。 光为什么是物质波?━━因为它有波粒二象性。 光为什么有波粒二象性呢?━━因为它是一种物质波。 我们痛心地发现,这个简单的近乎无聊的逻辑被人滥用到了令人吃惊的程度,在当今物理学中,似乎不谈物质波、相对论就显得落伍、水平不高什么的。那么,物质波是什么东西呢?恐怕只有极少数的聪明人才知道!我从来就认为光是一种粒子。这种观点可以解释光的直线传播、反射等等现象,但是光子说的确“无法解释光的干涉、衍射现象”。长久以来,我一直在思考如何解释这个问题,而光的干涉现象、衍射现象无疑是建立光子说的最大障碍。所以要想建立光子说,必须首先突破干涉现象、衍射现象的瓶颈。如何认识光的干涉现象、衍射现象呢?我们认为需要从两个方面入手,一方面是光子内部结构问题,另一方面是引力场的问题,这两方面要统筹考虑。。牛顿的光子说仅仅把光子看作一种简单的匀质硬性小球,这实际上是对光子的内部复杂结构认识不足,我们认为,光子并不是“匀质硬性小球”,它有极其复杂的内部结构,而光的干涉现象和衍射现象实际上是我们通过引力场认识光子内部结构的极好机会。

浇注料的分类及其特性

耐火材料的分类及其特性

耐火浇注料 特性: 一种由耐火物料加入一定量结合剂制成的粒状和粉状材料。具有较高流动性,适用于以浇注方式成型的不定形耐火材料。同其他不定形耐火材料相比,结合剂和水分含量较高,故流动性较好,但耐磨性较差,适用于各种窑炉,具有耐碱性的水硬性浇注料。 适用方法: 物料及结合剂加水搅拌均匀使用,需要支模,填灌后用振动棒振打消除气泡。 适用区域: 应用范围较广,可根据使用条件对所用材质和结合剂加以选择。既可直接浇注成衬体使用,又可用浇注或震实方法制成预制块使用。适用于产生摩擦量小的高温区域,如锅炉底部风室、一次风道、返料立管(料腿)、尾部烟道炉墙、冷渣机、各炉门的填充等。

耐磨可塑料 特性: 耐磨可塑料是一种高铝、刚玉质颗粒状制品。与传统耐火可塑料相比,其具有施工简易,效率好,成型好,强度高等优良性能,该材料是由胶粘剂、耐火骨料和促硬剂组成,,加一定比例的PA胶后形成一种可塑耐火泥,便于各种复杂部位施工。属于气硬性材料,具有低温硬化性能,保证循环流化床锅炉耐磨性的需要。 耐磨性能较差。 施工工艺: 使用时采用强制搅拌机搅拌,在搅拌时将小袋中的促硬剂均匀加入,干搅1分钟后,再加入4-5%的胶粘剂搅拌3分钟,待料呈一定的塑性时,即可卸出使用。 采用橡皮锤捣打施工或机器捣打施工,可施工时间保证在30分钟以后,初凝时间约1个小时。 施工时,把可塑料铺设一定的厚度,一般不超过60mm厚,用橡皮锤或木锤捣实,捣打炉墙等部位一般不需支模,捣打后的衬体比设计尺寸厚的多,应及时除去多余部分。即或支模,如炉顶等部位施工拆模后,若有多余部分也要除去。修整下来的多余料如未变干可放在非工作面继续使用。修整工作面最好与捣打工序并行开展。如果施工间断时,要用塑料布等物将捣打面盖严,防止迅速干燥。耐磨可塑料搅拌后可施工时间大约为30分钟(随环境温度有所变动),一旦时间过长硬化后,就应扔掉,不可继续使用。 适用区域: 应用范围较广,可根据使用条件对所用材质和结合剂加以选择。既可直接浇注成衬体使用,又可用浇注或震实方法制成预制块使用。

光电效应及其应用论文

光电效应及其应用 摘要:本文介绍了光电效应的概念、实验规律以及一些在近代中的应用,并且简单明了的讲解了一些光电效应的基本原理。 关键词:内光电效应;外光电效应;波粒二象性;光电器件; 引言:光电效应是物理学中一个重要而神奇的现象。在高于某特定频率的电磁波照射下,某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流,即光生电。光电现象由德国物理学家赫兹于1887年发现,而正确的解释为爱因斯坦所提出。科学家们在研究光电效应的过程中,物理学者对光子的量子性质有了更加深入的了解,这对波粒二象性概念的提出有重大影响。 1、光电效应的概念 光照射到某些物质上,有电子从物质表面发射出来的现象称之为光电效应(Photoelectric effect)。这一现象最早是1887年赫兹在实验研究麦克斯韦电磁理论时偶然发现的。之后霍尔瓦克斯、J·J·汤姆孙、勒纳德分别对这种现象进行了系统研究,命名为光电效应,并得出一些实验规律。 1905年,爱因斯坦在《关于光的产生和转化的一个启发性观点》一文中,用光量子理论对光电效应进行了全面的解释。1916年,美国科学家密立根通过精密的定量实验证明了爱因斯坦的理论解释,从而也证明了光量子理论,使其逐渐地被人们所接受。 2、内、外光电效应 光电效应分为:内光电效应和外光电效应。光电效应中多数金属中的光电子只能从靠近金属表面内的浅层(小于m )逸出,不能从金属内深层逸出的结论。光波能量进入金属表面后不到1μm的距离就基本被吸收完了。 外光电效应是被光激发产生的电子逸出物质表面,形成真空中的电子的现象。内光电效应是被光激发所产生的载流子(自由电子或空穴)仍在物质内部运动,使物质的电导率发生变化或产生光生伏特的现象。分为光电导效应和光生伏特效应。 外光电效应:当光照射某种物质时,若入射的光子能量足够大,它和物质中的电子相互作用,致使电子逸出物质表面,这就是外光电效应,逸出物质表面的电子叫做光电子。 利用光电子发射材料可以制成各种光电器件。光电倍增管(Photomultiplier Tube)是一种建立在外光电效应、二次电子效应和电子光学理论基础上的,把微弱入射光转换成光电子并获倍增的真空光电发射器件。 内光电效应:现代很多光电探测器都是基于内光电效应,其中光激载流子(电子和空穴)保留在材料内部。最重要的内光电效应是光电导,本征光电导体吸收一个光子,就会从价带激发到导带,产生一个自由电子,同时在价带产生一个

各种接近开关的种类与应用

各种接近开关的种类与应用 各种接近开关的种类与应用 1、涡流式接近开关 这种开关有时也叫电感式接近开关。它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场接近开关时,使物体内部产生涡流。这个涡流反作用到接近开关,使开关内部电路参数发生变化,由此识别出有无导电物体移近,进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是导电体。 2、电容式接近开关 这种开关的测量通常是构成电容器的一个极板,而另一个极板是开关的外壳。这个外壳在测量过程中通常是接地或与设备的机壳相连接。当有物体移向接近开关时,不论它是否为导体,由于它的接近,总要使电容的介电常数发生变化,从而使电容量发生变化,使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化,由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关检测的对象,不限于导体,可以绝缘的液体或粉状物等。 3、霍尔接近开关 霍尔元件是一种磁敏元件。利用霍尔元件做成的开关,叫做霍尔开关。当磁性物件移近霍尔开关时,开关检测面上的霍尔元件因产生霍尔效应而使开关内部电路状态发生变化,由此识别附近有磁性物体存在,进而控制开关的通或断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体。 4、光电式接近开关 利用光电效应做成的开关叫光电开关。将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内。当有反光面(被检测物体)接近时,光电器件接收到反射光后便在信号输出,由此便可“感知”有物体接近。 5、热释电式接近开关 用能感知温度变化的元件做成的开关叫热释电式接近开关。这种开关是将热释电器件安装在开关的检测面上,当有与环境温度不同的物体接近时,热释电器件的输出便变化,由此便可检测出有物体接近。 6、其它型式的接近开关 当观察者或系统对波源的距离发生改变时,接近到的波的频率会发生偏移,这种现象称为多普勒效应。声纳和雷达就是利用这个效应的原理制成的。利用多普勒效应可制成超声波接近开关、微波接近开关等。当有物体移近时,接近开关接收到的反射信号会产生多普勒频移,由此可以识别出有无物体接近。

浅谈普朗克常数的重大意义

浅淡普朗克常数的重大意义 雷力峰 (雁北师范学院物理系大同 037000) 摘要该文从普朗克常数的提出,它导致量子论建立和发展的过程,它所诱发的物理学领域和许多其它各科领域的发展以及它所带给人们思想影响方面,探讨了它的划时代的重大意义. 关键词普朗克常数量子 分类号 N09 就普朗克常数h的意义,物理学家金斯曾说过这样一段话:“虽然h的数值很小,但是我们应当承认它是关系到保证宇宙的存在的.如果说h严格地等于零,那么宇宙间的物质能量将在十亿万之一秒的时间内全部变为辐射.”普朗克常数引入后,以普朗克常数为根本特征的量子论给我们提供了新的关于自然界的表述方法和思考方法,物理学理论发生了巨大变革,使人类认识由低速宏观领域扩展到高速微观领域.h的提出引出了一系列解释性假说,促进了量子论的建立与推广,为原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学奠定了理论基础,并且这些科研成果在化学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用.可以说,h的出现具有划时代的重大意义.本文就此作一简要论述. 1普朗克其人 普朗克(Max Planck 1858-1947),近代伟大的德国物理学家、量子论的奠基人.1854年4月23日生于德国基尔.1874-1877年在慕尼黑大学学习物理和数学.1877-1878年间,到柏林大学,在赫尔姆霍兹和基尔霍夫指导下学习.1879年,以《论热力学的第二定律》的论文获得慕尼黑大学博士学位.1880年,普朗克任慕尼黑大学物理讲师.1885年,任基尔霍夫大学理论物理学特约教授,.1889年,受聘于柏林大学继任基尔霍夫的职位,并兼任新设立的物理研究所所长,在那里一直工作到1926年退休为止.1900年,他在黑体辐射研究中引入能量量子,由于这一发现对物理学的发展作出的贡献,他获得者1918年诺贝尔物理学奖.1947年10月4日在格丁根逝世. 2普朗克常数的提出 普朗克长期从事热力学的研究工作,从1894年起,他的注意力转移到黑体辐射问题上.辐射问题是在1859年到1860年间提出的.当时,基尔霍夫第一个强调指出:“黑体发射率是一个由波长和温度决定的函数—至少与迄今已发现的一样,是一个简单的函数.”1896年,帕邢与维恩合作,以辐射空腔模拟黑体,作了特殊假设之后,得到维恩辐射定律:

耐火材料的分类

耐火材料的分类 ?作者:单位:中国水泥网收集资料[2007-11-5] 关键字:耐火材料-分类 ?摘要: 耐火材料的定义:耐火度大于1580℃的无机非金属材料为耐火材料。 耐火材料是材料工业的一部份,因用于热工窑炉而得名耐火材料。耐火材料分为常规耐火材料和特种耐火材料,常规耐火材料是指用于冶金炉、水泥窑、玻璃窑等热工窑炉炉衬的材料,多半由天然原料加工而成的。特种耐火材料用料纯度高,多为氧化物合成材料,用于特殊的冶炼设备,或是窑炉的特殊部位。 耐火材料品种繁多,常用的分类有四种。 一、按主晶相酸、碱性质分类 1、酸性材料制品:这类产品中以石英(SiO2)为第一相,SiO2属酸性氧化物,帮而得名。硅砖是酸性材料的代表产品;半硅砖、耐碱砖、耐酸砖中SiO2含量60%到80%,是半酸性材料。 2、碱性材料制品:以MgO、CaO为主晶相,因MgO、CaO是碱土氧化物,故而称为碱性耐火材料。它们的熔点高,抗碱性渣(C/S>2)侵蚀能力很强,属于高级耐火材料,但它们易于水化。镁铬砖、白云石砖、橄榄石砖等产品,主要华化学成份也是MgO、CaO也属于碱性材料。 3、中性材料制品:以Al2O3、ZrO2为主晶相,它们的化学行为可变,当遇到碱性氧化物时表现出酸性特点,如生成MgO、Al2O3、Al2O3、ZrO2;遇到有强酸性氧化物时又表现碱性特点。如生成黏土砖、高铝砖、菒来石砖是中性材料代表产品。锆英石制品也是中性产品。 二、按组成耐火材料主要成份分类 所谓主要成份是指第一相和第二相成份,含量大约占化学成份总量的90%左右。现代耐火材料技术发展越来越多项材料配料,故出现第二相、第三相成份,调节第二相、第三相成份即可产生新的技术,在化学组成上超出了第一相分类局限性,是应用最普遍的一种分类方法。 1、硅铝系列品:要硅铝系列材质中,主要成分是SiO2、Al2O3,它包括黏土砖、高铝砖、硅线石、蓝晶石、红柱石、莫来石砖等制品。 2、镁铬系列制品:镁铬系列中主要成分是MgO、Cr2O3,方镁石为第一相,镁铬尖晶石为第二相,属于这个系列的产品有镁铬砖和铬镁砖。 3、镁铝系列品:主要成分是MgO、Al2O3,由于它们生成MgO.Al2O3,镁铬系列制品中都含有镁质材料。 4、镁钙系列产品:主要成分是以MgO、CaO。它们都有极高的熔点,是重要的镁质材料。

光电效应的发现和研究

赫兹发现新奇效应 ——光电效应的发现和研究 光是微粒还是波,这是一个从牛顿时代就有争议的问题。光的直进性、反射和折射可以用微粒说解释;光的干涉、衍射等现象以及光速与媒质的关系却令人信服地表明光的波动性。到了20世纪初,对光的研究深入到光的发生、光与物质相互作用等领域,光电效应的发现和研究,使人们对光的本性又有了新的认识:光既是波,又是微粒,也就是说,光具有波粒二象性。 光电效应是指在光的作用下从物体表面释放电子的现象,确切地 说,这个现象应该叫做光电发射效应。1887年,赫兹在进行电磁波实验时,注意到电极之间的放电,会受光辐射的影响。这种影响他事前毫无考虑。当时,他用的是两套放电电极,一套产生电振荡,发出电磁波,

如图40-l中的A;另一套当做接收电极,如图1中的B,接收电极的放电间隙可随意调节,它的最大放电间隙即可表示信号的强度。为了便于观察放电火花,赫兹用暗箱把接收电极的回路蒙起来。有一次赫兹发觉接收回路蒙住后,最大火花长度明显变小了。他没有放过这一偶然现象,潜心地研究起来,想找到出现这一现象的原因。于是他陆续挪开暗箱的各个部分,直到证明这个效应是由于箱体有一部分挡住了原回路和次回路之间的通道。然后,他用各种材料挡在通道上试验,发现导体和非导体作用相同,证明不是由于静电或电图1 赫兹的光电效应实验 磁的屏蔽作用。 接着,他用各种透明和不透明的材料进行试验,发现能透光的玻璃仍然起隔离作用,看来光的因素应该排除;岩盐、冰糖、明矾放在通道中,有程度不同的隔离作用,基本上是透明的,最好的是水晶和透明石膏,几乎完全不影响放电。几厘米厚的水晶都不起隔离作用。可见,是紫外光在起作用。他再用紫外光照射负电极。效果最为显著,说明负电极更易于放电。赫兹是一位工作非常谨慎的物理学家,他不轻率对现象作解释,只是如实在论文《紫外光对放电的影响》中作了记载,这篇论文在1887年发表于《物理学年报》上。赫兹发现光电效应有一定的偶然性,但并不是唾手可得的成果,而是经过极其细致的观察和分析才得到的。引人深思的是,这个对光的粒子性有重要意义的效应,恰恰是在证实它的对立面——电磁波的实验中发现的。这不正好说明物质世界的波粒二象性吗? 赫兹的论文发表后,立即引起人们注意,因为似乎这个现象可以导致光直接变成电。许多物理学家纷纷投人光电效应的研究之中。

浅析武汉光电子信息产业发展的机遇与挑战

浅析武汉光电子信息产业发展的机遇与挑战 [摘要]在经济全球化、信息化时代背景下,光电子信息产业作为一个新兴的高技术产业,对我国的经济发展和国际竞争力提高起着重要的作用。武汉光电子信息产业在迅速发展的同时,也面临着机遇与挑战。发展武汉光电子信息产业必须要充分运用自身的优势资源,抓住来之不易的机遇,不断迎接新的挑战。 [关键词]武汉;光电子信息产业;机遇与挑战 1武汉光电子信息产业发展历程 自我国首先在武汉东湖高新技术开发区创建武汉·光谷以来,光电子信息产业就作为武汉的四大产业之一开始迅速发展。近几年来,东湖高新技术开发区正对武汉国家光电子信息产业基地的基础设施建设进行全力推进,形成了一批以光纤通信、移动通信为主导,激光、光电显示、消费电子、集成电路等竞相发展的产业格局,而光电子信息产业也逐渐发展为武汉市四大主导产业之一。武汉光电子信息技术及产业水平在国内渐渐占据了领先地位,在全球市场上,武汉·光谷也成为了我国在光电子信息领域中与世界强国相竞争的知名品牌。发展到2010年,武汉的光电子信息产业已成为继武汉汽车产业后,第二个资产规模过千亿的产业。到2011年,武汉光电子信息产业总收入高达1440亿元,在世界产业集群中占到了一个举足轻重的地位。 东湖高新技术开发区在2009年光电子信息企业有800多家,总收入达到8356亿元,净利润高达525亿元,出口创汇约120亿元,从事光电子信息产业的人员近10万人。最近几年,武汉·光谷几乎承担了中国所有的光通信系统的建设和90%以上的国家863光纤通信项目。随着东湖高新技术开发区涌现出一大批拥有自主知识产权的光纤光缆顶尖技术和光电子元件制造技术,光纤通信技术与电视、电话、移动通信和互联网等一同进入了中国家庭。有关数据显示,到目前为止,武汉·光谷共生产光纤1518万芯公里,销售2077万芯公里,产销率高达1368%;共生产光缆722万芯公里,销售1242万芯公里,产销率高达172%。其中,长飞光纤产量仍稳居全球首位,光纤预制棒产量居世界前三位。特别是烽火通信光纤预制棒生产线投产,从此打破了国外对光纤预制棒技术的垄断,使武汉·光谷光纤产业的整条产业链被打通。 在这近十多年来的发展过程中,武汉·光谷的光电子信息产业在全球产业分工中逐渐占有一席之地。其光谷光纤光缆生产规模成为全球第一;光电器件在国内市场的占有率达到60%,国际市场的占有率达到12%;激光产品在国内的市场占有率也一直保持在50%左右。 2武汉光电子信息产业发展的机遇 (1)光纤入户活动的开展。随着时代的发展,信息的传播速度成为一个国家是

浇注料是什么

浇注料又称耐火浇注料,是一种由耐火物料加入一定量结合剂制成的粒状和粉状材料,具有较高流动性,以浇注方式成型的不定形耐火材料。 同其他不定形耐火材料相比,结合剂和水分含量较高,流动性较好,故而浇注料应用范围较广,可根据使用条件对所用材质和结合剂加以选择。既可直接浇注成衬体使用,又可用浇注或震实方法制成预制块使用。接下来咱们就一起详细了解一下什么是浇注料。 一、什么是浇注料? 浇注料是耐火材料中的一个种类,耐火材料分为定形制品和不定形制品,浇注料是不定形制品中的一个品种,所用材质和耐火砖一样,可以说是定形耐火制品均可制成不定形耐火材料中的浇注料,采用浇筑施

工的不定形耐火制品绿色环保,正逐渐的代替定形耐材。 二、浇注料分类 浇注料种类和名称有很多,可以按照骨料、主要成份、使用部位、化学性质及特点来进行命名,例如:按耐火骨料分有粘土质骨料(Al2O3 30%~45%)、高铝质骨料(Al2O3%26ge;45%)、硅质骨料 (SiO2%26ge;85%、Al2O3%26lt;10%)、碱性骨料(有镁砂、白云石等)、特别骨料(有碳、碳化物、尖晶石、锆英石、氮化物等)和隔热骨料(有珍珠岩、蛭石、陶粒、漂珠、轻质砖砂、多孔熟料、氧化铝空心球等)。按结合剂分有水硬性结合、化学结合、凝集结合耐火浇注料。 产品分类除了骨料还要按照气孔或比重进行分类,例如:按气孔率分有细密耐火浇注料和气孔率不低于45%的隔热保温耐火烧注料两种。 化学结合浇注料在常温下一般经过参加促硬剂构成化学反应而硬化,首要种类有水玻璃、硫酸铝、磷酸盐浇注料等。 凝集结合浇注料为在煅烧进程中经烧结效果而硬化,首要种类有粘土浇注料等。 水硬性结合浇注料在常温下凝集硬化并经过水化效果而硬化,首要种类有硅酸盐水泥、一般铝酸钙水泥、纯铝酸钙水泥、电熔纯铝酸钙水泥浇注料等。 二、浇注料如何施工? 浇注料施工步骤: 1、施工部位的清理及支模具; 2、本产品属于混合制品,产品先干式搅拌;

光电子技术(论文)

本文由gdl_herb贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 光电子技术及产业发展 摘要: 光电子器件和部件广泛应用于长距离大容量光纤通信,光存储,光显示,光互联, 光信息处理,激光加工,激光医疗和军事武器装备,预期还会在未来的光计算中发挥重要作用.本文将介绍国内外光电子技术及光电子产业的发展. 关键词:世界光电子技术和产业的发展 ;我国的光电子技术和产业引文: 如果说微电子技术推动了以计算机,因特网,光纤通信等为代表的信息技术的高速发展,改变了人们的生活方式,使得知识经济初见端倪,那么随着信息技术的发展,大容量光纤通信网络的建设,光电子技术将起到越来越重要的作用.美国商务部指出: "90 年代, 全世界的光子产业以比微电子产业高得多的速度发展, 谁在光电子产业方面取得主动权, 谁就将在 21 世纪的尖端科技较量中夺魁" .日本《呼声》月刊也有类似的评论: "21 世纪具有代表意义的主导产业,第一是光电子产业,第二是信息通信产业,第三是健康和福利产业……" ,可以断言,光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命. 1 世界光电子技术和产业的发展光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料, 光纤已经成为通信网的重要传输媒介,现在世界上大约有 60%的通信业务经光纤传输,到 20 世纪末将达到 85%,但从目前光纤通信的整体水平来看, 仍处于初级阶段, 光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来. 目前, 各种新技术层出不穷,密集波分复用技术(DWDM,在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号,以提高单根光纤的传输能力) ,掺铒光纤放大器技术(EDFA,可将光信号直接放大, 具有输出功率高,噪声小,增益带宽等优点)已取得突破性进展并得到广泛的应用.现在 DWDM 系统和光传输设备中,光电技术的比例将从过去比重不到 10%达到 90%.一种全新的,无需进行任何光电变换的光波通信——"全光通信" ,由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展,也日趋成熟,将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用,给全球的通信业带来蓬勃生机. 为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件. 光电子器件和技术已形成一个快速增长的,巨大的光电子产业,对国民经济的发展起着越来越大的作用.美国光电子产业振兴协会估计,到 2003 年,光电子产业的总产值将达 2000 亿美元. Internet 应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求,为满足需求的增长, 人们可以铺设更多的光纤,或靠提高单路光的信息运载量(现在主干网可以分别工作在 2.5Gbps 和 10Gbps, 并已有 40Gbps 的演示性设备) 但更主要的方法却是靠发展波分复用技 . 术,增加光纤内通光的路数(光波分复用的实验记录已经达到 2.64Tbps) .波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的,快速增长的市场.无限战略公司的报告指出: "信号传输用 1.31μm 和 1.55μm 激光器市场 1999 年达到 13 亿美元,比去年增加 23%; 1.48μm 信号放大用激光器 1999 年市场份额达到 1.6 亿美元,比去年增加33%;980nm 信号放大用激光器销售额达 2.9 亿美元, 比去年增长 121%. 整个激光器市场的份额 1999 年达 18 亿美元, 预期 2003 年将达到 30 亿美元" 美国通信工业研究公司 . (CIR) 的研究预测, 北美市场光电子部件的市场规模将由目前的 28 亿美元增长到2003 年的 61 亿美元,约每年增长 18.5%. 密集波分复用设备销售额也将从 1998 年的 22 亿美元增加到 2004 年的 94 亿美元.报告称虽然 10 年内全光通信还不会全面商业化,但是全光交换将在几年内成为市场主 流,报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据,但仍有创新性公司进入的可能. 2 我国的光电子技术和产业近 10 年来我国光电子技术研究在国家 "863" 计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展,在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离,个别领域还处于世界领先地位. 国内光电子有关产业基地在光电子器件,部件和子系统(如激光器,探测器,光收发模块,EDFA,无源光器件)等已经占领了国内较大的市场份额,初步具备同国外大公司竞争的能力,在毫无市场保护的情况下,靠自己的力量争得了一席之地,市场营销逐年有较大

光电子技术论文

硅光电池——我们日常生活中的太阳 能电池 光电池也称为光伏电池。它既可以作为电源,又可以作为光电检测器件。作为电源使用的光电池,主要是直接把太阳的辐射能转换为电能,称为太阳能电池。 常见的光电池有硅光电池、硒光电池、硫化镉光电池、砷化镓光电池,还有硫化铊电池等。其中硅光电池、因其价格便宜、光电转换效率高、光谱响应宽(很适合红外探测)、寿命长、稳定性好、频率特性好、能奈高能辐射、、等优秀的特点,备受人们关注。所以,在此本人着重介绍硅光电池。 一、硅光电池的分类: 1)单晶体硅光电池 单晶体硅光电池用P型(或n型)硅衬底,通过磷(或硼)扩散形成Pn结而制作成的,生产技术成熟,是光伏市场上的主导产品。单晶硅光电池面积有限,目前比较大的为Φ10至20cm的圆片,年产能力46MW/a。目前主要课题是继续扩大产业规模,开发带状硅光电池技术,提高材料利用率。国际公认最高效率在AM1.5条件下为24%,空间用高质量的效率在AM0条件约为13.5-18%,地面用大量生产的在AM1条件下多在11-18%之间。

2)多晶体硅光电池 p-Si(多晶硅,包括微晶)光电池没有光致衰退效应,材料质量有所下降时也不会导致光电池受影响,是国际上正掀起的前沿性研究热点。在单晶硅衬底上用液相外延制备的p-Si光电池转换效率为15.3%,经减薄衬底,加强陷光等加工,可提高到23.7%,用CVD法制备的转换效率约为12.6-17.3%。采用廉价衬底的p-Si薄膜生长方法有PECVD和热丝法,或对a-Si:H材料膜进行后退火,达到低温固相晶化,可分别制出效率9.8%和9.2%的无退化电池。微晶硅薄膜生长与a-Si 工艺相容,光电性能和稳定性很高,研究受到很大重视,但效率仅为7.7%。大面积低温p-Si膜与-Si组成叠层电池结构,是提高a-S光电池稳定性和转换效率的重要途径,可更充分利用太阳光谱,理论计算表明其效率可在28%以上,将使硅基薄膜光电池性能产生突破性进展。 3)非晶体硅光电池 a-Si(非晶硅)光电池一般采用高频辉光放电方法使硅烷气体分解沉积而成的。由于分解沉积温度低,可在玻璃、不锈钢板、陶瓷板、柔性塑料片上沉积约1μm厚的薄膜,易于大面积化(0.5m×1.0m),成本较低,多采用p in结构。为提高效率和改善稳定性,有时还制成三层p in 等多层叠层式结构,或是插入一些过渡层。其商品化产量连续增长,年产能力45MW/a,10MW生产线已投入生产,全球市场用量每月在1

光电子学论文

石墨烯光电材料研究进展 摘要:首先对石墨烯进行简单的介绍。然后结合其性质,介绍了石墨烯复合光电功能材料的应用。最后介绍了最新的研究进展。 关键词:石墨烯;复合;光电;进展 Research Progress of Graphene Optoelectronic Materials Abstract: First of all, the Graphene was introduced briefly. And then combined with its properties, applications of Graphene compound optoelectronic materials were introduced. Finally, the newest research progress was introduced. Key words: Graphene; compound; optoelectronic; progress 1 引言 石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,是只有一个碳原子厚度的二维材料。其结构示意图如图1。石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在,直至2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在,两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”,共同获得2010年诺贝尔物理学奖[1]。 图1 石墨烯的结构示意图 硅基集成电路芯片技术正在逼近摩尔定律的物理极限,于是半导体纳米材料与技术成了纳米科技中研究最为活跃、应用最为广泛的前沿领域。二维纳米材料石墨烯的发现为新型纳米器件的设计与制备注入了新活力。科学家预言石墨烯可望替代硅材料成为后摩尔时代电子器件发展的重要角色[2]。近年来,与石墨烯相关的材料制备、表征、功能器件设计等一系列理论与实验工作蓬勃发展[3-4],进展迅速。本文着眼于石墨烯复合光电功能材料,综合论述了材料的性能。

光电成像原理与应用复习资料

1、光电效应应按部位不同分为内光电效应和外光电效应,内光电效应包括(光电导)和(光伏效应)。 2、真空光电器件是一种基于(外光电)效应的器件,它包括(光电管)和(光电倍增管)。 3、光电导器件是基于半导体材料的(光电导)效应制成的,最典型的光电导器件是(光敏电阻)。 4、硅光电二极管在反偏置条件下的工作模式为(光电导),在零偏置条件下的工作模式为(光伏模式)。 5、变象管是一种能把各种(不可见)辐射图像转换成为(可见)图像的真空光电成像器件。 6、固体成像器件电荷转移通道主要有两大类,一类是(SCCD),另一类是(BCCD)。 7、光电技术室(光子技术)和(电子技术)相结合而形成的一门技术。 8、场致发光有(直流)、(交流)和结型三种形态。 9、常用的光电阴极有(正电子亲合势光电阴极)和(负电子亲合势光电阴极),正电子亲和势材料光电阴极有哪些(Ag-O-Cs,单碱锑化物,多碱锑化物)。 10、根据衬底材料的不同,硅光电二极管可分为(2DU)型和(2CU)型两种。 11、像增强器是一种能把(微弱)增强到可以使人眼直接观察的真空光电成像器件,因此也称为(微光管)。 12、光导纤维简称光纤,光纤有(纤芯)、(包层)及(外套)组成。 13、光源按光波在时间,空间上的相位特征可分为(相干)和(非相干)光源。 14、光纤的色散有材料色散、(波导色散)和(多模色散)。 15、光纤面板按传像性能分为(普通OFP)、(变放大率的锥形OFP)和(传递倒像的扭像器)。 16、光纤的数值孔径表达式为(),它是光纤的一个基本参数、它反映了光纤的(集光)能力。 17、真空光电器件是基于(外光电)效应的光电探测器,他的结构特点是有一个(真空管),其他元件都置于(真空管)。 18、根据衬底材料的不同,硅光电电池可分为(2DR)型和(2CR)型两种。 19、根据衬底材料的不同,硅光点二、三级管可分为(3DU)型和(3CU)型两种。 20、为了从数量上描述人眼对各种波长辐射能的相对敏感度,引入视见函数V(f), 视见函数有(明视见函数)和(暗视见函数)。 21、PMT有哪几部分组成?并说明店子光学系统的作用是什么?PMT的工作原理? PMT主要由入射窗口、光电阴极、电子光学系统、电子倍增系统和阳极五个主要部分组成。 电子光学系统的主要作用有两点: 1、使光电阴极发射的光电子尽可能全部汇聚到第一倍增极上,而将其他部分的杂散热电子散射掉,提高信噪比. 2 . PMT的工作原理 1.光子透过入射窗口入射在光电阴极K上 2.光电阴极K受光照激发,表面发射光电子 3.光电子被电子光学系统加速和聚焦后入射到第一倍增极D1上,将 发射出比入射电子数更多的二次电子。入射电子经N级倍增后, 光电子数就放大N次. 4.经过倍增后的二次电子由阳极P收集起来,形成阳极光电流I p,在负载R L上产生信号电压U0。 22、PMT的倍增极结构有几种形式?个有什么特点? 鼠笼式,盒栅式,直线聚焦型,百叶窗式,近贴栅网式,微通道板式。 23、什么是二次电子?并说明二次电子发射过程的三个阶段是什么?光电子发射过程的三步骤? 答:当具有足够动能的电子轰击倍增极材料时,倍增极表面将发射新的电子。称入射的电子为一次电子,从倍增极表面发射的电子为二次电子。 二次电子发射过程的三个阶段: 1) 材料吸收一次电子的能量,激发体内电子到高能态,这些受激电子称为内二次电子; 2) 内二次电子中初速指向表面的那一部分向表面运动,在运动中因散射而损失部分能量; 3) 到达界面的内二次电子中能量大于表面势垒的电子发射到真空中,成为二次电子。 24、简述Si-PIN光电二极管的结构特点,并说明Si-PIN管的频率特性为什么比普通光电二极管好?p69 25、简述常用像增强器的类型?并指出什么是第一、第二和第三代像增强器,第四代像增强器在在第三代基础上突破的两个技术室什么?p130 1). 级联式像增强器2) 第2代像增强器(微通道板像增强器)3).第3代像增强器4).第4代像增强器 26、什么是光电子技术?光电子技术以什么为特征? 光电子技术是:光子技术与电子技术相结合而形成的一门技术。主要研究光与物质中的电子相互作用及其能量相互转

浅谈紫外线对家畜的作用(一)

浅谈紫外线对家畜的作用(一) 紫外线具有较高的能量,照射机体后可产生一系列的光化学反应和光电效应,不同的波长其生物学作用的强弱不同,一般将紫外线分为三段,即:A段,波长320—400nm,其生物学作用较弱,主要起色素沉著作用;B段,波长275—320nm,生物学作用很强,主要是抗构楼病和红斑作用;C段,波长200一275nm,来自太阳辐射的这段紫外线不能到达地面,以人工装外线灯进行试验,此段具有最大的杀伤力,对机体细胞也有强烈的刺激和破坏作用。紫外线的各种基本作用阐述如下: 1、红斑作用在紫外线的照射下,被照射部位皮肤会出现潮红,这种皮肤对紫外线照射和特异反应称红斑作用。在紫外线照射一定时间后,由于皮肤的反射作用,毛细血管扩张,这时出现的红斑称为原发性红斑。而当照射时,因皮肤表皮细胞被紫外线所破坏,释放出组织胺与类组织胺,这两者达到一定浓度,又能刺激神经末梢,通过反射使皮肤毛细血管扩张、通透性加强,导致皮肤发红和水肿,这时发生的红斑称为继发性红斑。这一过程较慢,一般发生在照射后6—8h,甚至24h。紫外线的红斑反应有两个最敏感的波长区,即254nm和297nm,但两者所致红斑在性质上有许多不同之处。如在红斑深度、界限、温度、潜伏期、消失时间、色泽和血管反应方面均有不同,前者的表现分别为红斑深、界限明显、温度高、潜伏期长、消失慢、色泽为深红色、血管扩张;而后者表现为红斑深度浅、界限不明显、温度低、潜伏期短、消失侠、色泽为紫红有纹、血管痉挛。引起红斑作用的紫外线剂量以红斑学位计。不同紫外线的红斑剂量不同,现统一用功率入1w的297nm波长的紫外线灯的红斑辐射强度作为一个红斑剂量。由于产生红斑作用的这—波段紫外线也具有抗佝偻病作用,两者生物学作用的最佳效果光谱相近,故可用红斑剂量宋代表紫外线的生物剂量G它不仅在紫外线治疗上常以皮肤的红斑反应强弱,作为紫外线治疗的剂量标准,而且又具有重要的卫生学意义。一般用红斑剂量来表示机体每天所必需的紫外线照射剂量。 2.杀菌作用细菌或病毒的蛋白质、酶和核酸能强烈吸收相应波长的紫外线,使蛋白质发生变性离解,曲活性降低或消失,在核酸中形成胸腺嘧啶二聚体,DNA结构和功能受到破坏.从而导致细菌和病毒的死亡。紫外线的杀菌作用与波长有关。280一302nm的紫外线主要引起蛋白质的离解;253—260nm的紫外线主要引起变性,而核酸对该波段的紫外线吸收量最为强烈。对260nm的紫外线的吸收强度比蛋白质高30倍。波长295nm的紫外线杀菌效果要比395nm紫外线的杀菌效果大l510倍.故波长越短,杀菌效果越好。因此,一般认为:波长在300nm以下的紫外线有明显的杀菌作用,而杀菌作用最强的波段为253—260nm。紫外线的杀菌作用可用 于空气、物体表面的消毒及表面感染的治疗。 紫外线的杀菌作用还与紫外线的辐射强度、细菌对紫外线照射的抵抗力等有关。 不同类型的细菌对紫外线的抵抗力不同,如结核杆菌对紫外线的抵抗力比葡萄球菌强2—3倍;金色葡萄球菌、绿脓杆菌对波长265nm的紫外线员敏感,而大肠杆菌则对234nm的紫外线最敏感.在空气中,白色葡萄球菌对紫外线最敏感,黄色八叠球菌耐受力最强.紫外线必须达到一定的辐射强度才具有有效的杀菌作用,研究显示,大约3W/m2的强度才可抑制细菌的生长。 紫外线不仅能杀死细菌,还能破坏某些细菌的毒素(如白喉和破伤风毒素)。真菌对紫外线则具有较强的耐受力。另据报道,因紫外线的能量能够破坏球虫的A链,因而,紫外线可用于生产中对兔球虫卵囊的消毒。 在畜牧业生产中,常用紫外线光源对畜舍进行灭菌。目前在鸡、鸭、猪等畜禽舍使用的低压汞灯,辐射出254nm紫外线,具有较好的灭菌效果.据生产实践证明,用20w的低压汞灯悬于畜舍2.5m的高空,每20m2悬挂1盏,即lW/m2,每日照射3次,每次50min左右,这样可降低家畜的染病率和死亡率,生产力明显提高。

光电子技术论文

Optoelectronic technical papers If the microelectronics technology promoted by computer, the Internet, such as optical fiber communication, the rapid development of information technology changed people's way of life, the emergence of knowledge economy, then with the development of information technology, large capacity optical fiber communication network construction, optoelectronic technology will play a more and more important role. The Commerce Department said: \"in the 90 s, the photon industry all over the world with a much higher speed than the microelectronics industry, who gain the initiative in the optoelectronic industry, who will be in the tip of the 21st century science and technology of the title\". Japan calls for monthly have similar comments: \"the representative of leading industry of the 21st century, the first is the optoelectronic industry, the second is information and communication industry, the third is the health and welfare industry...\" , you can assert that optoelectronic technology will promote human again after the microelectronics technology revolution of science and technology. theoretical basis, solid professional knowledge and skilled experiment skills, moral, intellectual, physical, all-round development of the scientific talent advanced optoelectronic technology, is particularly important. Make students have in optics, optoelectronics, laser science, optical communication technology, optical waveguide and photoelectric integration technology, optical information processing technology, computer application technology to carry out the innovative basic theory research and work in the design, development, application and management should have the theoretical and technical basis. Optoelectronics is refers to the light wave band, namely, infrared, visible light, ultraviolet and soft X-ray (1011 hz frequency range 3 X ~ 3 X 1016 hz or wavelength range 1 mm ~ 10 nm) band of electronics. Optoelectronic technology after 80 s, and its related technologies penetrating into each other in the 90 s, the technology and application has achieved rapid development, is playing a more and more important role in the social informatization. In CD technology, under the promoting of visible light in recent years, semiconductor laser diodes and leds got rapid development. Blue-green light

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