Рис.1.15. Схема автоколлимационного монохроматора

 

Приемники излучения (детекторы)

 

Визуальный детектор (глаз). Приборы с визуальной регистрацией излучений, в которых детектором служит глаз, пригодны для работы только в видимой области спектра: глаз человека чувствителен к излучениям с длинами от 400 до700нм с максимумом чувствительности в зеленой области (l=550нм). В прецизионных приборах используются объективный способ оценки интенсивности потоков излучений, основанный на применении светочувствительных датчиков или фотографических пластинок (для получения зависимости поглощения от длины волны необходимо измерять на фотоэлектрическом микрофотометре интенсивность почернений на фотопластинке при соответствующих длинах волн).

Приемники лучистой энергии подразделяются на две группы: к одной из них относятся тепловые приемники, а к другой – фотоэлектрические. Тепловые приемники обладают сравнительно высокой инерционностью, фотоэлектрические – практически безинерционны. При измерениях в ультрафиолетовой и видимой областях спектра в качестве приемников излучения обычно используются фотоэлементы с внешним фотоэффектом (вакуумные или газонаполненные) и фотоумножители. В качестве приемников инфракрасного излучения широко применяются фотоэлементы с внутренним фотоэффектом (фотосопротивления) и ряд тепловых приемников (болометры, термоэлементы и оптико-акустические приемники.

Фотоэлементы превращают световую энергию в электрическую. В фотоелементах используется явление фотоэффекта (открытое А.Г. Столетовым в 1888г.) заключающееся в том, что под действием света с поверхности различных тел вырываются электроны, вследствие чего данное тело приобретает заряд. Причем это явление наблюдается только при условии, если энергия наблюдается только при условии, если энергия светового кванта больше работы, необходимой для отрыва электрона с поверхности данного вещества, и сообщения ему некоторой кинетической энергии.

       По принципу действия фотоэлементы подразделяются:

       -фотоэлементы с запирающим слоем (вентильные);

       -фотоэлементы с внешним фотоэффектом;

       -фотоэлементы с внутренним фотоэффектом (фотосопротивления).

       Фотоэлемент с запирающим слоем (рис.1.16) состоит из железной пластинки, покрытой слоем полупроводника, например селена, на слой селена нанесена тонкая полупрозрачная пленка золота или платины. На границе соприкосновения полупроводника с металлом образуется тонкий слой, обладающий односторонней проводимостью, так называемый запирающий слой. Этот слой пропускает электроны от полупроводника к металлу, но не пропускает их обратно. При освещении фотоэлемента электроны выбиваются фотонами из атомов селена: Se⁰ + hn ® Se⁺ + e .