Разгадывая загадку про Фотоэлемент селеновый типа УФ-101 или ФЭС я сделал ролик https://youtu.be/f1C21e2cKPM в котором попытался приблизиться разгадке этого Фотоэлемента.
Большинство статей про ФЭС, копируемых и цитируемых в сети Интернет говорят следующее: "Свет, падая на прозрачный слой серебра (Ag), частично вступает во взаимодействие с ним, выбивая из него фотоэлектроны, а частично проходит в слой селена (Se), который, поглощая свет, увеличивает свою внутреннюю энергию и нагревается. В результате нагрева селен меняет свою модификацию на кристаллическую, и в этой части селена появляются свободные электроны. Возникает п-р переход (запирающий слой), открытый для дырок и закрытый для электронов. Дырки переходят в нижний слой селена, электроны остаются в его верхнем слое , в результате серебряная и железная пластинки заряжаются разноименно. Таким образом возникает разность потенциалов, и гальванометр регистрирует ее величину."
Вот список парадоксов которые возникают в сознании:
1) Куда улетает фотоэлектрон выбитый светом?
2) Каким образом свет нагревает селен (Se) на столько, что тот "свою модификацию на кристаллическую" уже будучи кристаллом ?
3) Почему слой серебра (Ag) который покинули электроны не становится положительно заряженным, а как раз наоборот?
Работа как Классического так и Селенового фотоэлементов хорошо изучена.
Для Вакуумного фотоэлемента его работа представляется так:
Фотокатод представляет собой фоточувствительный слой, нанесенный на внутреннюю поверхность баллона. Работа вакуумного элемента основана на внешнем фотоэффекте. Он состоит из источника электронов – фотокатода и анода , помещенных в стеклянный баллон, из которого выкачан воздух (Р=10-7 мм. рт. ст.). Свет , падая на катод и поглощаясь им, вызывает фотоэффект в виде эмиссии фотоэлектронов, которые под воздействием электрического поля, создаваемого источником , устремляются к аноду . Цепь замыкается, возникает фототок, величина которого регистрируется миллиамперметром .
В случае с Селеном всё не так просто как кажется
В 1876 г. было открыто совершенно новое явление, не получившее в то время физического объяснения. Сущность этого явления заключалась в том, что при освещении палочки селена на ней возникала самостоятельная электродвижущая сила. Как это иногда бывает с новыми открытиями, об этом явлении скоро забыли и лишь в 30-х годах нашего столетия оно было открыто вновь, получило название фотоэффекта запорного слоя и нашло сразу же практический выход, став основой фотоэлементов с запорным слоем.
Группа приборов работающих на принципе запорного слоя выглядит так: Фотоэлемент Селеновый , медно-закисный, германиевый, сернисто-таллиевый относятся к вентильным фотоэлементам, большим преимуществом которых является то, что они работают без источника тока и могут подключаться к измерительному прибору на прямую.
Продолжим разгадывать загадки вместе!
Удачи всем нам!