Efectul fotoelectric este rezultatul interacțiunii dintre lumină și materie, în care energia luminii este absorbită și se produce un curent electric. Dacă, cu un astfel de efect al luminii, electronul generat depășește corpul fizic, se observă un efect fotoelectric extern, dacă rămâne în interior și duce la o schimbare a conductivității materialului, apoi a celui intern.
Aplicarea practică a efectului fotoelectric în inginerie poate fi variată. În special, un efect fotoelectric extern este utilizat pentru a reproduce sunetul, de exemplu, într-un film. În plus, au fost create instrumente speciale pentru măsurarea luminozității, intensității luminii, iluminării. Fenomenul efectului fotoelectric este implicat în gestionarea proceselor de producție. În acest scop, există dispozitive speciale numite fotocelule.
Camerele foto și aplicarea lor se bazează pe schimbarea conductivității atunci când iluminarea variază. Practic, astfel de elemente sunt utilizate în sistemele de monitorizare și contabilitate, de exemplu, numărarea produselor finite. Un alt scop este de a controla intrarea obiectului în zona restricționată. Dacă mâna operatorului de presă intră în zona de lucru, presa se oprește imediat. Acest lucru este declanșat de celula foto. Același dispozitiv se află în turnicheiul menționat anterior în metrou: în cazul în care se efectuează plata (celula foto este oprită), atunci trecerea este deschisă, dacă nu (celula foto este aprinsă), atunci este închisă.
Creșterea poluării aerului conduce, de asemenea, la activarea unei fotocelule care semnalizează o situație critică. Utilizarea fotocelulelor în mașinile de prelucrare a făcut posibilă obținerea unei precizii sporite în prelucrarea pieselor.
O altă posibilitate este utilizarea efectului fotoelectric ca sursă de curent sau a celulelor solare. În astfel de dispozitive, lucrarea se bazează pe un fel de efect fotoelectric intern, numit efect de poartă. În acest caz, atunci când lumina atinge un contact între două semiconductori, apare un EMF, în urma căruia este posibilă o conversie directă a luminii în energie electrică.
Celulele solare similare sunt fabricate pe baza compușilor de arsenid de galiu. Acestea vă permit să primiți energie electrică fără a afecta mediul înconjurător - soarele luminează suprafața bateriei și ieșirea este gata să consume energie. Nu există dispozitive mecanice complicate, nu este nevoie să arzi combustibil sau să construiți baraje puternice.
Cu toate acestea, o astfel de aplicare a efectului fotoelectric este în prezent foarte dificilă. În primul rând, celulele solare în sine sunt costisitoare și, în consecință, vor fi energia electrică costisitoare primită. În al doilea rând, eficiența unei astfel de transformări nu depășește 26%. Este adevărat că eforturile de creștere a eficienței și de reducere a costurilor de conversie a fluxului de lumină continuă și se poate spera că în curând vor fi pregătite suficiente baterii solare eficiente și ieftine.
Chiar și acum, nevoia de stații spațiale în energie electrică este asigurată de bateriile solare. Și în locurile în care se observă o mulțime de zile însorite în cursul unui an, acești convertoare funcționează. Perspectivele utilizării energiei solare sunt foarte tentante. Au fost efectuate experimente pentru a dovedi că energia soarelui face posibilă topirea metalelor. Și dacă vă amintiți legenda conform căreia arhimedul grec antic, arhiepiscop, folosind oglinzi, ar putea arde navele romane cu ajutorul luminii solare, nu se poate îndoi de posibilitățile nelimitate de a folosi lumina ca sursă de energie.
Materialul prezentat analizează aplicarea efectului fotoelectric, mecanismul de apariție și varietăți. Sunt date exemple de utilizare practică a efectului fotoelectric în inginerie.
