| 8695912 9216 5224 943 1жность носителей тока).
Если Йсо достаточно велика для ионизации атомов и молекул газа, то происходит фотоионизация. Когда эта энергия поглощается электронами жидкости или твёрдого тела, если последние могут достичь поверхности тела и, преодолев существующий на ней потенциальный барьер, выйти в вакуум или др. среду, то возникает фотоэлектронная эмиссия. Фотоэлектронную эмиссию часто наз. внешним фотоэффектом. В отличие от него, все Ф. я., обусловленные переходами электронов из связанных состояний в квазисвободные внутри твёрдого тела, объединяются термином фотоэффект внутренний.
Следует отличать Ф. я. от электрич. явлений, возникающих при нагревании тел электромагнитным излучением. Все Ф. я. обусловлены нарушением равновесия между системой электронов, с одной стороны, и атомом, молекулой или кристаллич. решёткой - с другой. Неравновесное состояние электронной системы тела сохраняется нек-рое время после поглощения фотона, в течение к-рого и могут наблюдаться Ф. я. Затем избыточная энергия электронов рассеивается (напр., передаётся кристаллич. решётке) и в теле устанавливается равновесие, соответствующее более высокой темп-ре. Ф. я. исчезают, но из-за нагревания тела в нём могут возникнуть явления, по внеш. признакам аналогичные Ф. я.: болометрич. эффект (изменение электропроводности), пироэлектрич. эффект (см. Пироэлектрики), термоэлектронная эмиссия, термоэдс и др. термоэлектрические явления.
В полупроводниках и диэлектриках электронов проводимости мало, поэтому уже небольшого числа фотонов достаточно для заметного увеличения количества электронов или их энергии. Теплоёмкость же кристаллич. решётки тел очень велика по сравнению с теплоёмкостью "газа" электронов проводимости. Вследствие этого в телах не очень малых размеров Ф. я. возникают при поглощении в них гораздо меньшей энергии электромагнитного излучения, чем та, к-рая необходима для наблюдения термоэлек-трич. явлений. Инерционность Ф. я. во много раз меньше инерционности термо-электрич. явлений и (в отличие от последних) не зависит от размеров тел и качества теплового контакта их с др. телами.
В металлах из-за очень высокой элек -тропроводности внутр. фотоэффект не наблюдается и возникает только фотоэлектронная эмиссия.
Лит.: Рывкин С. М., Фотоэлектрические явления в полупроводниках, М., 1963; Фотоэлектронные приборы, М., 1965; Панков Ж., Оптические процессы в полупроводниках, пер. с англ., М., 1973; Соммер А., Фотоэмиссионные материалы, пер. с англ., М., 1973. Г. М. Лифшиц.
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР, устройство, непосредственно преобразующее энергию оптич. излучения в электрическую на основе явления фотоэффекта внутреннего в полупроводниках. Преобразуемой энергией является энергия солнечной радиации (см. Солнечная батарея), инфракрасного излучения нагретых тел либо лазерного излучения (в любом диапазоне волн).
Обычно Ф. г. конструктивно выполняют в виде плоской панели, собранной из отд. фотоэлементов, причём толщина полупроводника не превышает 0,2- 0,3 мм. Кпд серийно выпускаемых Ф. г. 10-12%, у лучших образцов он достигает 15-18%. Ф. г. способны преобразовывать энергию излучения сверхвысокой плотности до неск. квт/см2. Отд. элементы Ф. г. могут быть соединены между собой как последовательно, так и параллельно; при этом от генератора можно получать соответственно малые токи при большом напряжении (до неск. кв) или большие токи (до неск. сотен а) при малом напряжении.
Достоинства Ф. г.- портативность, практически неогранич. срок службы и хранения, отсутствие движущихся частей, простота обслуживания, отсутствие вредных для окружающей среды выделений; их недостаток - относительно высокая стоимость. Ф. г. используют в качестве автономных источников энергопитания аппаратуры космич. летат. аппаратов, радиоприёмников и приёмно-передающих радиостанций, маяков и навигац. указателей, устройств антикоррозионной защиты нефте- и газопроводов и т. п. Разработаны проекты создания солнечных электростанций большой мощности на основе Ф. г., снабжённых концентраторами солнечного излучения.
Лит.: Васильев А. М., Ландсман А. П., Полупроводниковые фотопреобразователи, М., 1971. М. М. Колтун.
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГИД в астрономии, вспомогательное фотоэлектрич. устройство, автоматически выполняющее гидирование телескопа. Ф. г. автоматически удерживает в поле зрения телескопа наблюдаемое небесное светило, движущееся вследствие видимого суточного вращения небесной сферы или реального его движения относительно звёзд.
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ, усилитель постоянного тока (напряжения), действие к-рого основано на увеличении тока в электрич. цепи при освещении включённого в неё светочувствит. элемента (фоторезистора, фотоэлемента). Ток в цепи светочувствит. элемента зависит от яркости источника света и от площади освещаемой поверхности светочувствит. элемента. Соответственно этому Ф. у. подразделяются на две группы: к первой относятся фото-электронакальные, фотоэлектролюминесцентные и фотоэлектрогазоразрядные Ф. у., применяемые в качестве фотоэлектрич. элементов автоматики для регулирования и регистрации различных процессов (рис., а, 6, в); во вторую входят фотоэлектрооптич. усилители (рис., г) и фотогальванометрические компенсационные усилители, используемые в качестве элементов точных электроизмерит. устройств.
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ФОТОМЕТР, см. в ст. Астрофотометр.
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭКСПОНОМЕТР, экспонометр, в к-ром яркость или освещённость объекта съёмки определяется при помощи фотоэлектрич. приёмников света (фотоприёмников) - фотоэлементов или фоторезисторов. Фотоприёмники включаются в цепь индикатора тока (обычно магнитоэлектрич. гальванометра стрелочного типа); при использовании фоторезистора в цепь дополнительно включают источник тока. Яркость или освещённость объекта съёмки оценивают по углу отклонения стрелки гальванометра, пропорциональному току в цепи фотоприёмника, а следовательно, и по величине светового потока, падающего на светоприёмную площадку фотоприёмника. Экспозиц. параметры определяют при помощи механич. калькулятора, на к-рый переносят показания стрелки гальванометра (измерителя). В Ф. э. индикатором тока может служить светоизлучающий диод (светодиод), включённый в диагональ мостовой цепи. В таких Ф. э. для определения экспозиц. параметров вращают движок переменного резистора, связанный с калькулятором, до тех пор, пока не наступают условия равновесия мостовой цепи (этот момент определяется по прекращению свечения светодиода). Нек-рые Ф. э. снабжены видоискателем, что позволяет одновременно со считыванием показаний наблюдать объект, яркость (освещённость) к-рого определяется. Конструктивно Ф. э. представляет собой портативный прибор, все основные узлы к-рого смонтированы внутри и снаружи пластмассового корпуса. Особую группу составляют Ф. э., встраиваемые в фото-и киносъёмочные аппараты. Механизм таких Ф. э. связан с механизмом установки диафрагмы, однако в ряде моделей фотографич. аппаратов встроенный Ф. э. является самостоят. прибором, калькулятор к-рого размещён на корпусе аппарата. С. В. Кулагин.
ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ АЭРОСЪЁМКА, съёмка местности с воздуха и из космоса сканирующей аппаратурой, к-рая позволяет принимать излучаемые и отражаемые объектами электромагнитные волны, усиливать их и преобразовывать электронно-оптич. путём в видимое изображение, а затем воспроизводить его с экрана преобразователя на фотоплёнке (движущейся с той же скоростью, что и носитель аппаратуры). При Ф. а. построение последоват. изображений осуществляется путём их развёртки: в поперечном направлении - за счёт работы сканирующего устройства, в продольном - за счёт движения носителя. Ф. а. может выполняться как в видимой части спектра, так и вне её пределов. Из практически применяемых видов Ф. а. (см. Аэрометоды) наибольшее значение приобрели инфратепловая и радиолокац. аэросъёмки. Каждая из них, как правило, требует своих условий и режимов съёмочных работ. Фотоэлектронные аэроснимки по общему облику изображения местности напоминают обычные аэрофотоснимки. Однако они воспроизводят не внеш. вид наземных объектов, а их тепловые свойства или характер отражения радиоволн, что позволяет использовать эти аэроснимки как источник дополнит. информации. Дешифрирование фотоэлектронных аэроснимков осуществляется на той же принципиальной основе, что и аэрофотоснимков, но в данном случае приходится иметь дело с менее детализированным изображением и учитывать значительно большее число природных и технич. факторов, предопределяющих особенности передачи тех или иных объектов.
Инфратепловая аэросъёмка (инфракрасная нефотографическая, ИК-термальная) относится к числу пассивных Ф. а. (т. е. без заданного импульса) и предназначена для регистрации собственного теплового излучения объектов местности в диапазоне длин волн 1,2- 25 мкм. Из имеющихся в этом диапазоне неск. атмосферных "окон пропускания" тепловых лучей используются соответствующие интервалам 3,4-4,2 мкм для фиксации излучения от сильно нагретых тел и 8-12 мкм - от слабо нагретых. Сканирование в процессе инфратепловой Ф. а. ведётся перпендикулярно линии полёта, с помощью оптич. устройства, обеспечива |
