Fotoĉelo

longo 90 mm

Fotoĉelo aŭ selenĉelo aŭ lumsensa ĉelo estas radiodetektilo. Ĝi similas al elektrontuboj, ĉar en la vakua vitroĉelo troviĝas anodo kaj katodo (fotokatodo). Se la fotoĉeloj estas produktitaj el duonkonduktantoj, ili estas duonkonduktaj detektiloj.

La fotokatodo konsistas el metalo (ekz. cezio), el kiu povas liberiĝi elektronoj je efiko de lumo (fotoelektra efiko).

Se estiĝas tensio inter la anodo (+) kaj katodo (-), la elektronoj, liberiĝintaj je efiko de lumo, migras al anodo kaj oni povas mezuri elektran kurenton (fotokurenton).

Se la estiĝanta tensio estas tro eta, la fotokurento estas proporcia al la estiĝanta tensio, la proporcia faktoro dependas de la lumintenseco.

La fotokurento saturiĝas pro pli alta tensio, tio signifas ke la kurento ne grandiĝas plu per altiĝanta tensio. Tio klarigas, ke kun eta tensio ne sufiĉas la kampoforto por ĉiun elektronon – estiĝintaj ĉe la katodo je fotoefekto – akceli en direkton de la anodo kaj tiel estigi fotokurenton.

Kiel plua efekto, formiĝas tensio inter anodo kaj katodo pro prilumigo, se la tensia fonto estas kunligita kun la fotoĉelo. Tiu ĉi tensio estas proporcia al frekvenco de la enradiita lumo kaj estas uzata por esploroj de la Planck-a efika kvantumo. Tensio estiĝas, ĉar la lumo (supozite sufiĉe altan frekvencon kaj tiel energion) elbatas elektronojn el la fotokatodo. Tiuj ĉi elektronoj posedas energion, kiu egalas al diferenco inter la lumenergio kaj la anstataŭiga laboro de elektronoj el la metalo. La liberaj elektronoj trafas (parte) ankaŭ la anodon kaj ŝargas ĝin negativa. Tiel estiĝas la elektra tensio inter la elektrodoj. Pliaj elektronoj atingas nun la anodon, se ili trairas la formiĝantan elektran kampon, por kio necesas energio. Finfine la tensio tiel grandiĝas, ke la energio de la nove elbatitaj elektronoj ne sufiĉas plu por atingi la anodon, do la tensio restas konstanta.

Oni povas mezuri per fotoĉelo la jonizan energion de gasoj.

Vidu ankaŭ

• Sunĉelo (lumelektra ĉelo)