1.3 Fotoopory, Fotoogniwa

Ogniwo fotowoltaiczne (inaczej fotoogniwo, solar lub ogniwo słoneczne) jest urządzeniem służącym do bezpośredniej konwersji energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną, poprzez wykorzystanie półprzewodnikowego złącza typu p-n, w którym pod wpływem fotonów, o energii większej niż szerokość przerwy energetycznej półprzewodnika, elektrony przemieszczają się do obszaru n, a dziury (zob. nośniki ładunku) do obszaru p. Takie przemieszczenie ładunków elektrycznych powoduje pojawienie się różnicy potencjałów, czyli napięcia elektrycznego.

(wikipedia)

zmieniającą się w zależności od ilości padającego nań światła. Silniejsze światło wywołuje spadek rezystancji.

Znalezienie czegoś takiego jak fotoopory okazało się nie do osiągnięcia dla mnie, może komuś innemu się uda, w każdym razie może chodzi o to poniżej, nawet w książce do fizyki kwantowej nic nie znalazłem, ale to chyba o to chodzi, chyba ze ktoś coś opracuje jeszcze…

Fotoopory jest to zjawisko polegające na zmniejszaniu się oporów w opornikach podczas oświetlania ich. fotoopory występują w fotorezystorach (i może gdzieś jeszcze ?).

Fotorezystor, zwany również LDR (Light Dependent Resistor), jak nazwa wskazuje, ma oporność zmieniającą się w zależności od ilości padającego nań światła. Silniejsze światło wywołuje spadek rezystancji. Fotorezystory wykonuje się z materiałów półprzewodnikowych takich jak: CdS, CdSe, CdTe, PbS, PbSe, jak również z półprzewodników domieszkowanych. (Np. Siarczek kadmu CdS i selenku kadmu CdSe) Siarczek kadmu i selenek kadmu w ciemności nie posiadają w ogóle (albo niewiele) wolnych elektronów, przez co wartość rezystancji jest bardzo wysoka. Energia, napływająca w postaci światła, powoduje wyzwolenie elektronów walencyjnych i ich przeniesienie do pasma przewodzenia. Wartość rezystancji będzie wówczas niska.

Wielkość zmian rezystancji zależy, oprócz składu materiałowego, od typu procesu produkcyjnego, powierzchni i odległości miedzy elektrodami, jak również od powierzchni, która jest oświetlana. Fotorezystor ma względnie dużą zależność temperaturową: 0,1 do 2%/K.

2.7.Pirometria

Pirometria, czyli metody pomiaru wysokich temperatur(powyżej 600stopni C), wykorzystuje zależność całkowitej energii promieniowania od temperatury. Aby wyznaczyć temperaturę ciała korzystamy z zależności:

T = 273.16K [Ec(T)/Ec(Ts)]1/4 ,

gdzie Ts oznacza temperaturę standardową, za którą przyjęto temperaturę punktu potrójnego wody, czyli temperaturę równowagi fazy gazowej, ciekłej i stałej wody i która w skali Kelvina wynosi Ts = 273.16K.

Należy wyznaczyć całkowitą zdolność emisyjną ciała w temperaturze standardowej i mierzonej temperaturze (robi się to najczęściej przez porównanie mocy wypromieniowanej przez ciało czarne i grzejnik). Jest to dosyć żmudna procedura i w związku z tym służy do wyznaczania temperatury tylko wzorcowych punktów termometrycznych. W bardziej powszechnym użyciu są mniej dokładne proste pirometry optyczne, za pomocą których można bardzo szybko oszacować temperaturę przez porównanie jasności świecenia w pewnym zakresie widmowym (obserwowanego przez filtr lub przydymione szkło) mierzonego ciała i wyskalowanej żarówki.

12.1.Dia- para- ferromagnetyki

Diamagnetyki w polu magnetycznym

Diamagnetyki są to ciała ,w których momenty magnetyczne atomów lub cząstek w przypadku braku pola magnetycznego =0.Należą do nich:gazy szlachetne,większość związków organicznych,metali Bi,Zn,Au,Cu,Ag,Hg i inne,żywice,woda,szkło,marmur.

W ciałach tych orbitalne momenty magnetyczne wszystkich elektronów w atomie lub czasteczce równoważą się wzajemnie.

Po wprowadzeniu ich do pola magnetycznego powstaje orbitalny moment magnetyczny
skierowany przeciwnie niż wektor
.W celu opisania stanu namagnesowania wprowadza się wektor magnetyzacji
.

Podatność magnetyczna dla diamagnetyków

Pręt diamagnetyczny magnesuje się w kierunku przeciwnym do kierunku zewnętrznego pola magnetycznego.Ustawiają się prostopadle do linii sił pola magnetycznego i wciągane są w obszar pola gdzie jego natężenie jest słabsze.

Paramagnetyki

Są nimi
,Al.Pt,Li.Dla paramagnetyków
,czyli posiadają stały moment magnetyczny niezależny od zewnętrznego pola magnetycznego.Jest ona rzędu
.Gdy pole magnetyczne nie występuje dezorientujące działanie ruchu cieplnego przeciwdziała jakiejkolwiek uporządkowanej orientacji wektorów
i pojawia się stan namagnesowania substancji.Po wprowadzeniu paramagnetyka do obszaru jednorodnego zewnętrznego pola magnetycznego obserwuje się precesje orbit elektronowych oraz wektorów momentów magnetycznych atomów dookoła kierunku tego pola.Jednoczesne działanie zewnętrznego pola i ruchu cieplnego atomów powoduje występowanie dominującej orientacji mom.magnetycznych atomów wzdłuż kierunku pola .Paramagnetyki ustawiają się równolegle do linii sił i są wciągane w obszar gdzie natężenie pola jest największe.Podatność magnetyczna zawiera się pomiedzy
.

Ferromagnetyki

Ferromagnetyk to ciało, które wykazuje własności ferromagnetyczne. Do ferromagnetyków należą m.in. żelazo, kobalt, nikiel i niektóre stopy oraz metale przejściowe z grupy żelaza i metale ziem rzadkich.Ferromagnetyki posiadają właściwości magnetyczne poniżej temperatury Curie.Ferromagnetyki mają specyficzną budowę wewnętrzną, która tłumaczy ich właściwości magnetyczne. Znajdują się w nich obszary stałego namagnesowania, tzw. domeny magnetyczne. Są to obszary, które wytwarzają wokół siebie pole magnetyczne, jak małe magnesy.Ferromagnetyki dzieli się na twarde, miękkie i półtwarde. Ferromagnetyki twarde zachowują stan namagnesowania pomimo zmian zewnętrznego pola magnetycznego. Ferromagnetyki miękkie tracą zewnętrzne namagnesowanie po usunięciu pola magnetycznego zachowując jedynie namagnesowanie resztkowe znacznie mniejsze od maksymalnego.Ferromagnetyki twarde stosuje się do wyrobu magnesów trwałych. Ferromagnetyki miękkie do budowy magnetowodów i rdzeni magnetycznych silników elektrycznych, transformatorów itp. w celu kształtowania pola magnetycznego. Ferromagnetyki półtwarde wykazują własności pośrednie i używane są np. do zapisu danych cyfrowych na dyskach lub kartach magnetycznych.

Zwykły kawałek materiału ferromagnetycznego (np. żelaza) nie posiada wypadkowego momentu magnetycznego. Jeżeli jednak zostanie on umieszczony w zewnętrznym polu magnetycznym, następuje namagnesowanie, czyli uporządkowanie domen - taki ruch ich ścianek, aby możliwie największa objętość ciała posiadała momenty magnetyczne skierowane równolegle do kierunku pola magnetycznego. Rozmiary domen początkowo namagnesowanych w kierunku zbliżonym do kierunku pola magnesującego zwiększają się kosztem innych, przyłączając sąsiednie atomy. W silnym polu domeny o innych kierunkach pierwotnego namagnesowania obracają się. Ponieważ ruch ścianek domen jest procesem skokowym, obserwuje się charakterystyczną schodkową strukturę krzywej namagnesowania w funkcji zewnętrznego pola magnetycznego (zjawisko Barkhausena).
Wewnątrz ciała ferromagnetycznego pole może setki, nawet tysiące razy przewyższać przyłożone pole zewnętrzne. Domeny pozostaną jednakowo zorientowane nawet wówczas, gdy zewnętrzne pole zostanie usunięte, tworząc trwałą magnetyzację, która, jako funkcja zewnętrznego pola jest uwidoczniona na krzywej histerezy. Jednak wypadkowa magnetyzacja może być zniszczona poprzez podgrzanie, a następnie powolne oziębienie (czyli wyżarzanie) materiału, bez wpływu zewnętrznego pola.

O Ferromagnetykach przekopiowałem z wikipedii,bo ze slajdów nie byłem w stanie odczytac.jeśli takie opracowanie Cie nie satysfakcjonuje to daj znac ,przepisze ze skryptu do laabore fizyki.

---