導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)原理-資料下載頁
2025-04-27 14:25本頁面
【正文】 金屬或半導(dǎo)體受光照時(shí)，如果入射的光子能量 hν 足夠大，它和物質(zhì)中的電子相互作用，使電子從材料表面逸出的現(xiàn)象。它是真空光電器件光電陰極的物理基礎(chǔ)。 光電效應(yīng) 在光的照射下，使物體中的電子脫出的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)(Photoelectric effect)。 下頁外光電效應(yīng)的兩個(gè)定律 外光電效應(yīng)的兩個(gè)基本定律 1．光電發(fā)射第一定律 ——斯托列托夫定律： 當(dāng)照射到光陰極上的入射光頻率或頻譜成分不變時(shí)，飽和光電流（即單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)目）與入射光強(qiáng)度成正比： Ik=SkF0 Ik：光電流 Sk：光強(qiáng) F0：該陰極對(duì)入射光線的靈敏度 返回 下一頁 2．光電發(fā)射第二定律 ——愛因斯坦定律 光電子的最大動(dòng)能與入射光的頻率成正比，而與入射光強(qiáng)度無關(guān)： Emax=(1/2)mυ2max=hν hν0=hν A Emax：光電子的最大初動(dòng)能。 h：普朗克常數(shù)。 ν0：產(chǎn)生光電發(fā)射的極限頻率，頻率閾值。 A：金屬電子的逸出功 入射光子的能量至少要等于逸出功時(shí)，才能發(fā)生光電發(fā)射。 返回 阿爾伯特 愛因斯坦 Albert Einstein 1879年 3月 14日出生于德國(guó)烏爾姆－ 1955年 4月18日逝世于美國(guó)普林斯頓，著名理論物理學(xué)家，相對(duì)論的創(chuàng)立者， 1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者。 1905年，愛因斯坦在科學(xué)史上創(chuàng)造了一個(gè)史無前例奇跡。這一年他寫了六篇論文，在三個(gè)領(lǐng)域做出了四個(gè)有劃時(shí)代意義的貢獻(xiàn)，他發(fā)表了關(guān)于光量子說、分子大小測(cè)定法、布朗運(yùn)動(dòng)理論和狹義相對(duì)論這四篇重要論文。 愛因斯坦 返回 光生伏特效應(yīng) 當(dāng)用適當(dāng)波長(zhǎng)的光照射光電半導(dǎo)體薄片上時(shí)，由于內(nèi)建電場(chǎng)的作用（不外加電場(chǎng)），半導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)（光生電壓）；如將 pn結(jié)短路，則會(huì)出現(xiàn)電流（光生電流）。這種內(nèi)建電場(chǎng)引起的光電效應(yīng)，稱為光生伏特效應(yīng)。 PN結(jié)光生伏特效應(yīng)原理圖 返回 光電倍增管 photomultiplier 基于外光電效應(yīng)和二次電子發(fā)射效應(yīng)的電子真空器件。它利用二次電子發(fā)射使逸出的光電子倍增，獲得遠(yuǎn)高于光電管的靈敏度，能測(cè)量微弱的光信號(hào)。光電倍增管包括陰極室和由若干打拿極組成的二次發(fā)射倍增系統(tǒng)兩部分（見圖）。 返回 紅外探測(cè)器 方向性幕簾紅外探頭 返回 當(dāng)紅外線輻射到熱探測(cè)器上后，探測(cè)器材料的溫度會(huì)上升，溫度的變化會(huì)引起某些物理特性相應(yīng)發(fā)生改變，利用測(cè)量這些物理特性的改變程度來確定紅外輻射的強(qiáng)弱，這樣的探測(cè)器稱為熱探測(cè)器。 紅外光的制冷 紅外光源冷卻室 返回 目前性能較好的探測(cè)器均需要冷卻，致冷可以降低熱激發(fā)產(chǎn)生的載流子，從而降低探測(cè)器的噪聲；致冷在一定程度上也可減少禁帶寬度，從而加大載止波長(zhǎng) 光量子理論 愛因斯坦在解釋光電效應(yīng)時(shí)提出了光量子理論。高能物理證實(shí)：當(dāng)電子與正電子（ positivc electron）相遇時(shí)，電子對(duì)將會(huì)湮沒而轉(zhuǎn)化為二個(gè)光子。相反，能量超過 特的光子在原子核場(chǎng)的作用下，可以轉(zhuǎn)化為一個(gè)電子和一個(gè)正電子 返回 光電導(dǎo)現(xiàn)象 返回 光照變化引起半導(dǎo)體材料電導(dǎo)變化的現(xiàn)象稱光電導(dǎo)效應(yīng)。當(dāng)光照射到半導(dǎo)體材料時(shí) ,材料吸收光子的能量 ,使非傳導(dǎo)態(tài)電子變?yōu)閭鲗?dǎo)態(tài)電子 ,引起載流子濃度增大 ,因而導(dǎo)致材料電導(dǎo)率增大。 半導(dǎo)體材料 返回 半導(dǎo)體致冷片 半導(dǎo)體燈 半導(dǎo)體材料 導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星是一種較特殊的成像衛(wèi)星，通過對(duì)導(dǎo)彈發(fā)射主動(dòng)段羽焰的紅外輻射等探測(cè)成像，將紅外輻射圖像信號(hào)變換為數(shù)字化電信號(hào)傳輸，經(jīng)處理識(shí)別后提供敵方導(dǎo)彈襲擊的預(yù)警信號(hào)。預(yù)警衛(wèi)星和平時(shí)期可用于監(jiān)視導(dǎo)彈試驗(yàn)、航天發(fā)射活動(dòng)，戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期則專門監(jiān)視和跟蹤敵方彈道導(dǎo)彈發(fā)射，從而實(shí)現(xiàn)在導(dǎo)彈主動(dòng)段早期預(yù)警的目的，可以使預(yù)警時(shí)間增加到半個(gè)小時(shí)左右。 美國(guó)國(guó)家導(dǎo)彈防御系統(tǒng) 紅外線預(yù)警衛(wèi)星 導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星 返回 量子光學(xué) quantum optics 以輻射的量子理論研究光的產(chǎn)生、傳輸、檢測(cè)及光與物質(zhì)相互作用的學(xué)科。到了 19世紀(jì)，特別在光的電磁理論建立后，在解釋光的反射、折射、干涉、衍射和偏振等與光的傳播有關(guān)的現(xiàn)象時(shí)，光的波動(dòng)理論取得了完全的成功（見波動(dòng)光學(xué)）。 普朗克 普朗克 (Max Karl Ernst Ludwig Planck, 1858―1947) 德意志帝國(guó)物理學(xué)家，量子物理學(xué)的開創(chuàng)者和奠基人，1918年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)金的獲得者。 普朗克的偉大成就，就是創(chuàng)立了量子理論，這是物理學(xué)史上的一次巨大變革。從此結(jié)束了經(jīng)典物理學(xué)一統(tǒng)天下的局面。 1900年，普朗克拋棄了能量是連續(xù)的傳統(tǒng)經(jīng)典物理觀念，導(dǎo)出了與實(shí)驗(yàn)完全符合的黑體輻射經(jīng)驗(yàn)公式。 輻射探測(cè)器 radiation detector 用以對(duì)核輻射和粒子的微觀現(xiàn)象進(jìn)行觀察和研究的傳感器件、裝置或材料。 輻射探測(cè)器的工作原理基于粒子與物質(zhì)的相互作用。當(dāng)粒子通過某種物質(zhì)時(shí)，這種物質(zhì)就吸收其一部或全部能量而產(chǎn)生電離或激發(fā)作用。如果粒子是帶電的，其電磁場(chǎng)與物質(zhì)中原子的軌道電子直接相互作用。如果是 γ射線或 X射線，則先經(jīng)過一些中間過程，產(chǎn)生光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)或電子對(duì)，把能量部分或全部傳給物質(zhì)的軌道電子 ,再產(chǎn)生電離或激發(fā)。對(duì)于不帶電的中性粒子 ,例如中子，則是通過核反應(yīng)產(chǎn)生帶電粒子，然后造成電離或激發(fā)。
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